Kembang api sering digunakan untuk memeriahkan malam pergantian tahun, perayaan hari besar, penyambutan hari raya, atau penutupan sebuah acara. Warnanya cantik-cantik bukan? Kembang api mengandung bahan peledak namun daya ledaknya rendah, dan yang membuat warnanya begitu indah adalah unsur-unsur kimia di dalamnya. Salah satu unsur kimia yang membuat kembang api berwarna adalah unsur logam alkali dan alkali tanah. Berikut ini akan kita pelajari apa saja tentang logam alkali dan alkali tanah.

Logam Alkali

Logam alkali terletak di golongan IA kecuali Hidrogen. Hal ini karena karakter hidrogen yang berbeda dengan semua logam alkali. Alkali berasal dari bahasa Arab, al qaly yaitu abu yang dalam air bersifat basa. Oleh karena itu logam alkali dan alkali tanah jika dilarutkan dalam air akan membentuk larutan basa. Unsur-unsur golongan IA terdiri dari litium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), sesium (Cs), dan fransium (Fr). Berikut ini adalah sifat fisik logam alkali.

Sifat Kimia Logam Alkali

Logam alkali sangat reaktif, kereaktifannya meningkat dari Li ke Fr. Berikut ini reaksi-reaksi logam alkali

1. Reaksi dengan Air

Semua logam alkali bereaksi dengan air membentuk basa dan gas hidrogen. Dalam satu golongan dari atas ke bawah (Li ke Cs) bereaksi hebat dengan air bahkan menghasilkan suara ledakan dan percikan api karena reaksi merupakan reaksi eksoterm, yaitu reaksi yang menghasilkan kalor. 

2L_(s) + 2H₂O_(l) → 2LOH_(aq) + H_2(g)           (L = logam alkali)

Reaksi diatas merupakan reaksi logam alkali dengan air, ledakan yang dihasilkan merupakan gas hidrogen yang menjadi hasil samping selain basa. 

2. Reaksi dengan Hidrogen

Reaksi logam alkali dengan hidrogen akan membentuk suatu senyawa hidrida. 

2L_(s) + 2H_2(g) → 2LH_(s)                                  (L = logam alkali)

3. Reaksi dengan Oksigen 

Logam alkali dapat bereaksi dengan oksigen membentuk senyawa oksida, peroksida atau superoksida. 

4L(_s) + O_2(g) → 2L₂O_(s)                                   (L = logam alkali)

Jika oksigen berlebihan, Na dapat membentuk peroksida, sedangkan K, Rb, dan Cs dapat membentuk superoksida.

2Na_(s) + O_2(g) → 2Na₂O_2(s)
K_(s) + O_2(g) → KO_2(s)

4. Reaksi dengan Halogen

Logam alkali bereaksi dengan halogen membentuk suatu garam halida. Halogen merupakan unsur golongan VIIA diantaranya F₂, Cl₂, Br₂, I₂

2L_(s) + X₂ → 2LX_(s)                          (L = logam alkali; X = halogen)

Warna Nyala Logam Alkali

Unsur logam alkali jika dipanaskan akan memancarkan radiasi elektromagnetik yang khas. Hal ini terjadi akibat elektron mengalami eksitasi atau perpindahan ke tingkat energi yang lebih tinggi dan ketika elektron tersebut kembali ke tingkat energi semula akan memancarkan energi foton. Untuk logam alkali akan memancarkan suatu warna yang khas seperti gambar berikut ini.

Logam Alkali Tanah

Logam alkali tanah terletak di golongan IIA dalam sistem periodik. Dibandingkan logam alkali, logam alkali tanah kurang reaktif.  Sebutan alkali tanah untuk logam golongan IIA dikarenakan logam-logam tersebut umumnya ditemukan dalam bentuk senyawa sukar larut di dalam tanah. Unsur-unsur golongan IIA  terdiri berilium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca), stronsium (Sr), barium (Ba), dan radium (Ra). Berikut ini sifat fisik dari logam alkali tanah.

Sifat Kimia Logam Alkali Tanah

Sifat kimia unsur dan senyawa dari alkali tanah:

• Logam alkali tanah memiliki jari-jari atom yang besar dan harga ionisasi yang kecil
• Semua logam alkali tanah juga mempunyai kecenderungan teratur daya reduksi yang semakin kuat dari Berilium ke Barium
• Mudah membentuk ion – ion positif
• Semua logam alkali tanah merupakan logam yang tergolong reaktif, meskipun kurang reaktif dibandingkan dengan unsur alkali
• Senyawa Be(OH)₂ bersifat amfoter. Artinya bisa bersifat asam maupun basa
• Be tidak bereaksi dengan air, Mg bereaksi dengan air panas, Ca, Sr, dan Ba bereaksi dengan air dingin
• Saat bereaksi dengan asam encer, hanya Be yang bereaksi lambat.
• Logam alkali tanah dibuat melalui proses elektrolisis klorida dan florida cair dan juga reduksi dengan karbon atau aluminium

Berikut adalah reaksi – reaksi menggunakan unsur alkali tanah (M):

1. Reaksi dengan Air

Magnesium bereaksi lambat dengan air, kalsium stronsium, dan barium bereaksi lebih cepat dengan air membentuk basa dan gas hidrogen. 

M_(s) + 2H₂O_(l) → M(OH)_2(aq) + H_2(g)           (M = logam alkali tanah)

2. Reaksi dengan Halogen

2M_(s) + X₂ → MX_2(s)                          (M = logam alkali tanah; X = halogen)

3. Reaksi dengan Asam Klorida

M_(s) + HCl → MCl_2(s) +    H_2(g)  (M = logam alkali tanah)

Berilium bersifat amforter (dapat bereaksi dengan asam dan basa).

4. Reaksi dengan Oksigen

2M_(s) + O₂ → 2MO_(s)  (M = logam alkali tanah)

5. Reaksi dengan Hidrogen

Alkali tanah bereaksi dengan gas hidrogen membentuk hidrida dengan ikatan ion

M_(s) + H_2(g) → MH_2(s)                                (M = logam alkali tanah)

6. Reaksi dengan Nitrogen

Reaksi alkali tanah dengan gas nitrogen membentuk nitride

3M_(s) + N₂ → M₃N_2(s)    (M = logam alkali tanah)

Warna Nyala Logam Alkali Tanah

Gambar warna nyala logam alkali tanah

Kegunaan Logam Alkali dan Alkali Tanah Dalam kehidupan Sehari-hari

• Lithium (Li), Litium digunakan dalam baterai kalkulator, baterai jam, baterai kamera, alat pacu jantung, bahan campuran logam, sintesis senyawa organik dan aplikasi nuklir.
• Natrium (Na), Natrium digunakan sebagai bahan pendingin pada reaktor nuklir, lampu penerangan di jalan raya atau pada kendaraan.
• Kalium (K), Kalium digunakan untuk pembuatan kalium superoksida (KO₂) yang dapat bereaksi dengan air membentuk oksigen yang dapat digunakan sebagai bahan cadangan oksigen dalam tambang, dan digunakan untuk memulihkan seseorang yang keracunan gas.
• Rubidium (Rb) Rubidium digunakan pada filamen sel fotolistrik yang mengubah energi cahaya menjadi energi listrik.
• Cesium (Cs), Cesium digunakan sebagai katode pada lampu-lampu elektronik.
• Berilium (Be), Berilium digunakan untuk mencegah korosi logam, membuat alloy tembaga dan nikel dengan kekuatan yang tinggi, campuran bahan-bahan bagian pesawat supersonic.
• Magnesium(Mg), Magnesium sitrat digunakan sebagai bahan obat-obatan dan minuman bersoda, MgSO4 dan MgO digunakan pada pembuatan kosmetik, kertas, obat cuci perut, dan konstruksi bangunan karena ringan.
• Kalsium (Ca), Kalsium digunakan sebagai katalis, mengendalikan kadar karbon grafitik pada peleburan besi, sebagai deoxidizer dalam pembuatan berbagai baja, paduan yang digunakan dalam produksi aluminium, berilium, tembaga, timah, timbal, dan magnesium.
• Strontium (Sr), Strontium memiliki penggunaan mirip dengan kalsium dan barium, tetapi jarang digunakan karena biaya produksi yang tinggi.
• Barium (Ba), Barium digunakan dalam pengeboran sumur minyak dan gas. Juga digunakan dalam industri kaca.
• Radium (Ra), Radium digunakan dalam cat yang dapat bercahaya, switch pesawat, jam, panel nuklir, dan instrumen cepat. ~Aas