43. GOLONGAN IIA

Sifat fisik dan sifat atom dari unsur-unsur golongan II

Pada halaman ini akan dijelaskan beberapa tren pada sifat fisik dan sifat atom dari unsur-unsur golongan II – berilium, magnesium, kalsium, strontium, dan barium.

Tren dalam Jari-jari Atom



Seperti terlihat di atas, semakin ke bawah jari-jari atom meningkat. Perhatikan bahwa berilium memiliki bentuk atom terkecil dibanding atom lain di golongan ini.

Penjelasan peningkatan jari-jari atom

Jari-jari atom diatur oleh:
・ Jumlah lapisan elektron di luar nukleus (inti atom).
・ Gaya tarik dari nukleus terhadap elektron luar.

Bandingkan berilium dan magnesium:

Be 1s22s2
Mg 1s22s22p63s2

Untuk atom golongan II, dua elektron di kulit terluar mendapat gaya tarik total 2+ dari inti atom. Muatan positif dari nukleus dihilangkan atau dikurangi oleh muatan negatif dari elektron yagn terletak dikulit dalam.

Satu-satunya faktor yang mempengaruhi ukuran atom adalah jumlah kulit atom yang terisi elektron. Jelas sekali, semakin banyak kulit atom semakin banyak ruang yang dibutuhkan atom, mengingat elektron saling tolak-menolak. Ini berarti semakin kebawah (nomor atom makin besar) ukuran atom harus semakin besar.

Tren dalam Energi Ionisasi Pertama

Energi ionisasi pertama adalah energi yang diperlukan untuk memindahkan elektron yang paling lemah ikatannya, dari 1 mol atom menjadi ion bermuatan. Dengan kata lain, yang diperlukan untuk 1 mol proses ini:


Perhatikan bahwa semakin kebawah energi ionisasi pertama semakin menurun.

Penjelasan penurunan dalam energi ionisasi pertama

Energi ionisasi diatur oleh:
・ muatan dalam inti atom,
・ jumlah elektron dalam kulit-kulit atom dalam,
・ jarak antara elektron terluar dengan inti atom.

Semakin ke bawah dalam golongan, peningkatan muatan inti atom diimbangi oleh peningkatan jumlah elektron dalam. Jadi, seperti telah dijelaskan sebelumnya, atom terluar tetap mendapat gaya tarik total 2+ dari inti atom.

Tetapi, semakin ke bawah jarak antara inti atom dengan elektron terluar meningkat, sehingga elektron semakin mudah dipindahkan, energi ionisasi yang diperlukan menurun.

Tren dalam Keelektronegatifan

Keelektronegatifan adalah ukuran kecenderungan atom untuk menarik pasangan elektron. Ukuran ini biasanya dibuat dalam skala Pauli, dimana unsur paling elektronegatif, yaitu fluorin, diberi angka 4,0.

Semua unsur dalam golongan II ini memiliki sifat keelektronegatifan yang kecil (ingat, unsur paling elektronegatif, fluorin, memiliki keelektronegatifan 4,0). Perhatikan bahwa semakin kebawah keelektronegatifan semakin menurun. Atom-atom menjadi kurang mampu menarik pasangan elektron.

Anda mungkin tidak setuju dengan tren penurunan keelektronegatifan ini, karena pada tabel di atas terlihat kalsium dan strontium sama-sama memiliki keelektronegatifan 1,0. Ini dapat dijelaskan bahwa keelektronegatifan dicatat sampi 1 desimal saja. Misal kalsium memiliki keelektronegatifan 1,04 dan strontium 0,95 (angka permisalan!), keduan atom itu akan tercatat mempunyai keelekronegatifan 1,0.

Penjelasan penurunan dalam keelektronegatifan

Bayangkan ikatan antara atom magnesium dan atom klorin. Dimulai dengan ikatan kovalen- dengan sepasang elektron koordinasi. Pasangan elektron akan tertarik ke arah klorin yang memiliki gaya tarik lebih besar dari inti atom klorin dibanding dari inti atom magnesium.

Pasangan elektron berada dekat dengan klorin sehingga terjadi transfer satu elektron kepada klorin, dan terbentuk ion.

Gaya tarik dari inti atom klorin yagn besar adalah sebab mengapa klorin memiliki keelektronegatifan yang lebih besar dari magnesium.

Selanjutnya bandingkan dengan ikatan antara berilium dan klorin. Gaya tarik total dari tiap atom sama dengan contoh pertama tadi. Tapi harus diingat, berilium memiliki ukuran atom yang lebih kecil dibanding magnesium. Ini berarti pasangan elektron akan berada lebih dekat dengan muatan total 2+ dari berilium, jadi lebih kuat terikat pada berilium.

Pada contoh ini, pasangan elektron tidak tertarik cukup dekat pada klorin untuk membentuk ikatan ion. Karena ukurannya yang kecil, berilium membentuk ikatan kovalen, bukan ikatan ion. Gaya tarik antara inti berilium dengan pasangan elektron terlalu besar untuk dapat membentuk ikatan ion.

Kesimpulan tren ke bawah Golongan II

Semakin besar ukuran atom, setiap pasangan elektron semakin menjauh dari inti atom logam, jadi elektron kurang kuat untuk tertarik ke inti atom. Dengan kata lain, semakin kebaah dalam golongan, unsur semakin kurang elektronegatif.

Semakin ke bawah dalam golongan, ikatan yang terbentuk antara unsur-unsur ini dengan unsur lain, seperti klorin, menjadi semakin ionik. Pasangan elektron semakin mudah tertarik dari unsur golongan II ke unsur klorin (atau unsur lain).

Tren dalam Titik Leleh


Terlihat pada tabel di atas bahwa (dengan perkecualian pada magnesium) semakin ke bawah titik didih semakin menurun.

Penjelasan tren dalam titik leleh

Penjelasan tentang kecenderungan tren pada titik leleh ini sangat sulit. Mungkin anda berpikir bahwa (kecuali magnesium) semakin rendah titik leleh semakin lemah ikatan logamnya, tetapi tidak, dan akan berbahaya untuk berpikir seperti itu. Ikatan logam tidak tidak dirusak oleh pelelehan. Tetapi dengan titik didih biasanya tolak ukur yang lebih baik dalam hal kekuatan ikatan yang terlibat.

Untuk titik leleh magnesium yang rendah, anda mungkin menemukan penjelasan adalah karena atom magnesium tersusun berbentuk kristal. Dan memang titik didih magnesium juga rendah. Tetapi pemikiran tentang susunan ini akan tidak relevan untuk unsur bentuk cairan. Untuk magnesium, pasti ada hal lain yang mempengaruhi lemahnya ikatan logam magnesium.

Untuk titik didih, tidak ada pola yang jelas dalam golongan II ini. Jadi, tidak ada pola yang jelas pula untuk kekuatan ikatan logam.

Ukuran lain yang munkin digunakan untuk kekuatan ikatan logam adalah energi ionisasi. Energi ionisasi adalah energi yang diperlukan untuk menghasilkan 1 mol atom dalam keadaan gas dari keadaan awalnya (yaitu keadaan dalam kondisi suhu dan tekanan ruang/ standar).

Lagi-lagi, tidak ada pola atau tren yang jelas dalam energi ionisasi ini. Dan memang belum ada penjelasan yang pasti mengenai ini.
Gunakan fasilitas pencarian kata dibawah ini untuk mencari kata di chem-is-try.org

Reaksi unsur-unsur golongan II dengan air

Pada halaman ini akan dijelaskan reaksi unsur-unsur golongan II, yaitu berilium, magnesium, kalsium, strontium, dan barium dengan air (atau uap air).

Fakta-fakta

Berilium

Berilium tidak bereaksi dengan air atau uap air meskipun dalam suhu tinggi.

Magnesium

Magnesium bereaksi dengan uap air menghasilkan magnesium oksida dan hidrogen.

Magnesium murni memiliki kemampuan bereaksi yang kecil terhadap air dingin. Reaksi di atas lekas terhenti karena terbentuknya magnesium hidroksida yang tidak larut dalam air dan membentuk rintangan bagi magnesium untuk bereaksi lebih lanjut.

Sebagai catatan, jika logam bereaksi dengan uap air, terbentuk logam oksida. Jika bereaksi dengan air dingin, dihasilkan logam hidroksida.

Kalsium, strontium, dan barium

Unsur-unsur ini dapat bereaksi dengan air dingin dengan pengadukan kuat menghasilkan logam hidroksida dan hidrogen. Strontium dan barium memiliki reaktivitas mirip dengan litium di Golongan I.

Persamaan reaksi unsur-unsur ini adalah :

Logam hidroksida yang dihasilkan bersifat tidak larut air, tetapi kelarutannya meningkat ke bawah golongan. Kalsium hidroksida yang terbentuk sebagian besar berupa endapan putih (sebagian kecil larut). Untuk reaksi strontium akan dihasilkan endapan yang lebih sedikit, dan lebih sedikit lagi untuk reaksi barium, karena peningkatan kelarutan logam hidroksida tadi.

Rangkuman tren reaktivitas

Logam Golongan II semakin ke bawah reaktivitas dengan air semakin meningkat.

Penjelasan Mengenai Tren Reaktivitas

Perubahan entalpi dalam reaksi

Perubahan entalpi dalam suatu reaksi menunjukkan jumlah panas yang diserap atau yang dikeluarkan selama raksi berlangsung. Perubahan entalpi negatif jika panas dikeluarkan, dan positif jika panas diserap.

Sebagai contoh, perhitungan perubahan entalpi dalam reaksi antara berilium atau magnesium dan uap air :

Kedua reaksi di atas adalah sangat eksotermis, mengeluarkan panas dengan jumlah sama. Tetapi, hanya reaksi magnesium yang benar-benar terjadi. Sebab perbedaan reaktivitas kedua unsur ini ada dalam penjelasan lain.

Perhitungan perubahan entalpi untuk kalsium, strontium, atau barium dengan air dingin, akan juga menghasilkan panas dengan jumlah yang sama dalam tiap reaksi, yaitu sekitar -430 kJ mol-1.

Energi aktivasi dalam reaksi

Energi aktivasi adalah jumlah minimum energi yang diperlukan untuk menghasilkan sebuah reaksi. Tidak peduli eksotermiknya suatu reaksi, jika ada halangan energi aktivasi, reaksi akan berlangsung sangat lambat.

Ketika logam Golongan II bereaksi membentuk oksida atau hidroksida, terlebih dahulu terbentuk ion logam.
Pembentukan ion ini melibatkan beberapa tahap reaksi yang memerlukan masukan energi, untuk energi aktivasi reaksi. Tahapan reaksi ini melibatkan :
* Energi atomisasi dari logam. Ini adalah energi yang diperlukan untuk memecah ikatan atom dalam logam.
* Energi ionisasi + yang pertama. Energi ini penting untuk mengubah atom logam menjadi ion dengan muatan 2+.

Setelah tahapan tersebut, ada beberapa langkah dalam reaksi yang mengeluarkan energi, menghasilkan keseluruhan reaksi eksotermik dan produk reaksi.

Grafik di bawah ini memperlihatkan efek dari tahap penyerapan energi pada reaksi unsur Golongan II.

Perhatikan bahwa energi ionisasi mendominasi tahapan ini, terutama energi ionisasi kedua. Energi ionisasi semakin menurun ke bawah Golongan, karena semakin ke bawah logam semakin mudah membentuk ion, sehingga reaksi lebih mudah terjadi.

Rangkuman dalam peningkatan reaktivitas ke bawah Golongan

Reaksi lebih mudah terjadi jika energi yang dibutuhkan untuk membentuk ion positif kecil. Ini terutama karena penurunan energi ionisasi ke bawah Golongan, menyebabkan rendahnya energi aktivasi, dan reaksi yang lebih cepat.
Gunakan fasilitas pencarian kata dibawah ini untuk mencari kata di chem-is-try.org

5 Tanggapan to “43. GOLONGAN IIA”

  1. junianataslima Says:

    thanks a lot sir for helping me study :)

  2. gisnawirdya Says:

    makasih pak atas info nya, ini dapat membantu sya dalam banyak hal

  3. selvyanyayu Says:

    terima kasih pak atas informasinya, info ini sangat membantu sekali dalam proses apapun.

  4. devydestiani Says:

    trimakasih Pak atas ilmu yang telah bapak berikan :)

  5. putudarmawan Says:

    terima ksih infonya pak, semoga berguna ..

Berikan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s


Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

Bergabunglah dengan 64 pengikut lainnya.

%d blogger menyukai ini: