Mengenal Unsur Golongan Alkali

Apakah kamu pernah mendengar istilah “ALKALI”? Secara bahasa alkali berarti basa, jika dikaitkan dengan unsur alkali, maka unsur golongan alkali ini merupakan unsur yang memiliki sifat basa jika dilarutkan dalam air. Lalu apa saja unsur yang termasuk golongan alkali? Bagaimana sifat unsur-unsurnya? Mari kita simak penjelasannya.

Golongan alkali merupakan golongan IA dalam sistem periodik unsur yang terdiri dari unsur Litium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Cesium (Cs), dan Fransium (Fr). Secara umum unsur golongan alkali berupa logam yang reaktif atau mudah bereaksi. Hal ini dikarenakan unsur golongan alkali memiliki konfigurasi elektron dengan elektron terakhir kelebihan 1 elektron. Adapun konfigurasi elektron untuk unsur-unsur golongan alkali adalah sebagai berikut:

₃Li        : 1s² 2s¹

₁₁Na     : 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹

₁₉K       :1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹

₃₇Rb     : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s¹

₅₅Cs      : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s¹

₈₇Fr       : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶ 7s¹      

Kelimpahan Logam Alkali di Alam

Berdasarkan konfigurasi elektron unsur golongan alkali yang memiliki kecenderungan melepaskan 1 elektron menjadikan unsur pada golongan ini sangat reaktif. Hal ini menyebabkan unsur golongan alkali tidak ditemukan dalam keadaan bebas di alam, melainkan dalam bentuk senyawanya.

Secara umum laut merupakan salah satu sumber keberadaan senyawa-senyawa yang mengandung unsur golongan alkali. Pada air laut terdapat senyawa alkali dalam bentuk garam, garam NaCl merupakan salah satu senyawa yang paling banyak ditemukan pada air laut.

Selain banyak ditemukan pada air laut, kelimpahan lain dari logam alkali banyak terdapat dalam bentuk deposit mineral yang ditambang dari dalam tanah sebagai sumber utama logam natrium dan kalium. Mineral yang mengandung unsur logam natrium diantaranya halit dengan rumus kimia NaCl, mineral silvit dengan rumus kimia KCl, dan karnalit dengan rumus kimia KCl.MgCl.H₂O.

Sementara itu, litium ditemukan dalam bentuk mineral Spodumen dengan rumus kimia LiAl(Si₂ O₆). Unsur Rubidium ditemukan dalam bentuk mineral Lepidolit dengan rumus kimia Rb₂(FOH)₂. Al₂(SiO₃)₃. Unsur cesium ditemukan di alam dalam bentuk mineral Pollusit dengan rumus kimia Cs₄Al₄Si₉O₂₆.H₂O. Sementara itu fransium bersifat radioaktif sehingga tidak ditemukan dalam bentuk mineralnya.

Baca juga: Golongan Gas Mulia

Sifat Fisika Unsur Golongan Alkali

Unsur golongan alkali memiliki wujud padat dalam bentuk logam, kecuali unsur cesium yang berwujud cair pada suhu kamar. Warna dari logam golongan alkali ini putih keperakan. Logam golongan alkali termasuk logam yang lunak (mudah diiris atau dipotong), hal ini dikarenakan ikatan logam pada golongan alkali sangat lemah karena hanya memiliki satu elektron valensi dalam konfigurasi elektronnya.

Sifat fisik lainnya seperti titik didih dan titik leleh pada logam alkali semakin berkungan dari Li sampai ke logam Cs. Penurunan titik didih dan titik leleh ini dikarenakan gaya tarik antar atom-atom pada alkali semakin lemah seiring penambahan nomor atomnya.

Sementara itu untuk massa jenis logam alkali, Li, Na, dan K memiliki massa jenis kurang dari 1 sehingga jika dilarutkan dalam air akan tampak terapung. Namun demikian logam-logam tersebut tetap reaktif jika disimpan dalam air.

Sifat Kimia Unsur Golongan Alkali

Sifat kimia pada unsur golongan alkali yang paling menonjol diantaranya kereaktidan dan sifat reduktor. Logam alkali termasuk unsur-unsur yang sangat reaktif (mudah bereaksi dengan unsur lain). Hal ini dikarenakan unsur golongan alkali memiliki elektron valensi 1 sehingga akan membentuk ion +1 dengan persamaan umum L → L⁺ + e.

Kereaktifan unsur golongan alkali juga dapat dibuktikan dengan cara menambahkan logam alkali tersebut pada air. Kereaktifan logam alkali semakin bertambah mulai dari Li, Na, K, Rb sampai pada Cs.

Jika sepotong logam litium dimasukkan ke dalam air, maka litium tersebut akan bergerak di sekitar permukaan air disertai pelepasan gas hidrogen. Sementara itu, jika Kalium ditambahkan ke dalam air, maka akan terjadi reaksi yang sangat dahsyat disertai ledakan dan nyala api.

Sementara itu untuk sifat reduktor, logam alkali termasuk logam yang memiliki sifat reduktor yang kuat diantara logam-logam lain yang terdapat dalam sistem periodik unsur. Hal ini didasarkan pada nilai potensial reduksi standarnya yang memiliki nilai kecil (mudah mengalami oksidasi). Adapun nilai potensial reduksi standar unsur logam alkali adalah:

Li⁺ + e → Li      E⁰ = -3,05 Volt

Na⁺ + e → Na   E⁰ = -2,71 Volt

K⁺ + e → K        E⁰ = -2,93 Volt

Rb⁺ + e → Rb   E⁰ = -2,99 Volt

Cs⁺ + e → Cs    E⁰ = -3,02 Volt

Sifat kimia lain dapat ditinjau dari keelektronegatifan dan energi ionisasi. Secara umum, logam alkali memiliki keelektronegatifan yang rendah (keelektronegatifannya berkurang dari Li, Na, K, Rb dan Cs merupakan unsur dengan keelektronegatifan paling rendah). Rendahnya keelekronegatifan pada unsur-unsur alkali membuat logam tersebut cenderung membentuk kation.

Sifat kemudahan dalam membentuk kation juga didukung oleh energi ionisasi pertama unsur logam alkali yang rendah, sedangkan energi ionisasi kedua sangat tinggi sehingga hanya dapat membentuk ion dengan muatan +1 atau membentuk ion dengan biloks +1.

Logam alkali pun memiliki kekhasan dalam warna nyala yang dihasilkan ketika dibakar dengan api. Adapun warna nyala dari logam-logam golongan alkali dapat dilihat pada gambar berikut:

Baca juga: Penyeteraan Reaksi Redoks

Reaksi Unsur Logam Alkali

Reaksi logam alkali dapat bereaksi dengan air membentuk senyawa basa dan gas hidrogen. Basa yang dihasilkan dalam reaksi tersebut umumnya bersifat basa kuat. Adapun reaksinya adalah:

Li (s) + H₂O (l) → LiOH (aq) + H₂ (g)

Na (s) + H₂O (l) → NaOH (aq) + H₂ (g)

K (s) + H₂O (l) → KOH (aq) + H₂ (g)

Selain dengan air, logam alkali juga dapat bereaksi dengan oksigen membentuk oksida. Oksida yang bisa dihasilkan diantaranya Li₂O, Na₂O, dan K₂O. Pada jenis reaksi lain, logam alkali dapat bereaksi dengan halida membentuk garam halida seprti contoh reaksi berikut:

2Na  + Cl₂  → 2NaCl

2K  + Cl₂  → 2KCl

Kegunaan Senyawa Golongan Alkali

• Litium banyak memiliki kegunaan dalam berbagai bentuk senyawanya. Li dalam bentuk Li₂CO₃ dapat digunakan sebagai bahan baku untuk produksi aluminium dan pembuatan LiOH. LiOH digunakan sebagai bahan baku pada pabrik sabun litium untuk pelumas. Pada bentuk LiH banyak digunakan sebagai pereduksi pada sintetis organik dan bahan baku pembuatan antihistamin dan obat-obatan.
• Natrium juga banyak dimanfaatkan dalam bentuk senyawanya. Kegunaan Na dalam bentuk NaCl memiliki beberapa kegunaan yaitu sebagai sumber Natrium dan NaCl. NaCl juga banyak digunakan sebagai bumbu dan penyedap makanan. Selain itu digunakan juga pada pabrik sabun untuk mengendapkan sabun dari campuran reaksi. Kegunaan lain Natrium dalam bentuk NaOH yaitu digunakan pada industri pulp dan kertas, Ekstraksi oksida aluminium, pabrik rayon viskosa, dan digunakan untuk pemurnian minyak bumi. Pada bentuk senyawa lain yaitu Na₂CO₃ memiliki kegunaan pada pabrik sabun, pabrik gelas, dan digunakan dalam detergen dan softener.
• Kalium memiliki beberapa kegunaan dalam bentuk senyawanya, yaitu sebagai pupuk dalam bentuk KCl, bahan baku pada pabrik sabun lunak dalam bentuk KOH, pada pabrik gelas dalam bentuk K₂CO₃, dan bahan baku pupuk dan bahan peledak dalam bentuk KNO₃.
• Unsur Rb memiliki kegunaan dalam pembuatan fotosel dan dapat digunakan juga sebagai pembersih dari sisa gas tabung vakum. Selain itu, garam rubidium banyak digunakan dalam gelas dan keramik. Rb juga digunakan dalam kembang api sebagai pemberi warna ungu.
• Kegunaan cesium banyak dimanfaatkan dalam reaksi hidrogenasi senyawa organik sebagai katalis (zat yang dapat mempercepat laju reaksi). Kegunaan lain dari cesium adalah banyak digunakan sebagai sel fotolistrik.
• Secara umum fransium hanya digunakan dengan tujuan penelitian dan tidak banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Hal ini dikarenakan sifat radioaktif dari fransium sehingga keberadaan di alam sangat sedikit.

Penjelasan mengenai unsur-unsur golongan alkali/ golongan I A memberikan gambaran bahwa unsur-unsur golongan alkali ini termasuk unsur yang sangat reaktif. Hal ini dikarenakan pada konfigurasinya, unsur golongan alkali memiliki kelebihan 1 elektron sehingga lebih mudah membentuk ion +1.

Baca juga: Sel Volta Serta Penjelasannya

Pada konteks pemanfaatan dalam kehidupan sehari-hari, secara umum unsur golongan alkali banyak dimanfaatkan untuk membantu aktivitas manusia dalam berbagai bidang. Pemanfaatan unsur golongan alkali dalam kehidupan sehari-hari hampir semuanya dalam bentuk senyawa yang dibentuknya.

Pemahaman Akhir

Golongan alkali merupakan golongan IA dalam sistem periodik unsur yang terdiri dari enam unsur, yaitu Litium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Cesium (Cs), dan Fransium (Fr). Unsur-unsur golongan alkali memiliki sifat basa ketika dilarutkan dalam air karena kecenderungan untuk melepaskan 1 elektron dari konfigurasi elektron terluar.

Unsur golongan alkali umumnya berupa logam reaktif yang lunak, kecuali Cs yang bahkan berwujud cair pada suhu kamar. Keunikan konfigurasi elektronnya menyebabkan golongan alkali sangat reaktif, sehingga mereka tidak ditemukan dalam bentuk bebas di alam. Sebaliknya, unsur-unsur ini ditemukan dalam bentuk senyawa, seperti garam natrium klorida (NaCl) yang banyak ditemukan di air laut.

Golongan alkali memiliki sifat fisik yang khas, seperti warna logam yang putih keperakan, titik didih dan titik leleh yang menurun dari Li hingga Cs, dan massa jenis yang kurang dari 1 sehingga cenderung mengapung jika dilarutkan dalam air.

Sifat kimia utama unsur golongan alkali adalah kereaktifan yang tinggi dan sifat reduktor kuat. Unsur-unsur ini mudah bereaksi dengan air membentuk senyawa basa dan gas hidrogen. Reaksi logam alkali dengan oksigen membentuk oksida, dan dengan halida membentuk garam halida.

Kelimpahan logam alkali di alam umumnya ditemukan dalam bentuk senyawa mineral yang diambil dari laut atau deposit mineral dalam tanah. Unsur-unsur ini memiliki berbagai kegunaan, seperti dalam produksi aluminium, pembuatan sabun, bahan peledak, pupuk, dan berbagai aplikasi industri lainnya. Namun, karena sifat radioaktifnya, fransium memiliki kelimpahan yang sangat sedikit dan lebih banyak digunakan dalam penelitian.

Referensi:

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