Materi Unsur Golongan Utama Kimia SMA

 Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering memanfaatkan berbagai unsur yang ada di alam, baik dalam bentuk unsur bebas, misalnya oksigen untuk bernapas, maupun dalam bentuk senyawa, misalnya garam untuk penyedap makanan.

Agar lebih mudah dipelajari, unsur disusun dalam sistem periodik. Unsur yang berada dalam satu barisan ke bawah, dianggap sebagai satu golongan. Sistem periodik dibagi menjadi golongan utama dan golongan transisi.

Unsur Golongan Utama

Kali ini, akan kita bahas 4 golongan utama, yaitu logam alkali, logam alkali tanah, halogen, dan gas mulia. 

1. Logam Alkali

Logam alkali terdiri dari unsur litium, natrium, kalium, rubidium, sesium, dan fransium.

Alkali yang paling banyak ditemukan adalah natrium dan kalium, dalam bentuk NaCl dan karnalit. Senyawa litium, rubidium, dan sesium ditemukan dalam batuan lepidolit dan polusit. Sedangkan fransium adalah unsur radioaktif.

Alkali bersifat mengilap, lunak, dan memiliki daya hantar listrik dan panas yang baik. Titik leleh dan titik didih alkali rendah karena bentuk kristal logamnya renggang.

Setiap alkali memiliki warna nyala yang khas, sehingga uji nyala dapat digunakan untuk mengidentifikasi logam alkali. Alkali memiliki energi ionisasi yang rendah sehingga sangat reaktif. Jumlah elektron valensinya 1, sehingga cenderung melepas elektron-nya membentuk ion plus satu.

Alkali dapat bereaksi dengan hidrogen, oksigen, halogen, dan sulfur. Reaksi alkali dengan air bahkan dapat menghasilkan ledakan atau nyala api. 

Logam alkali dapat diekstrak dari senyawa garamnya. Contohnya natrium dapat diperoleh melalui elektrolisis lelehan NaCl.

Manfaat alkali

Senyawa logam alkali banyak dimanfaatkan dalam kehidupan. Contohnya natrium hidroksida untuk memisahkan besi dari bijihnya.

Natrium klorida sebagai garam dapur. Natrium karbonat untuk bahan baku kaca. Kalium klorida untuk pupuk kalium. Kalium karbonat untuk penyepuhan emas. Dan kalium superoksida untuk sumber oksigen dalam tabung penyelam.

Baca juga: soal pilihan ganda kimia tentang reaksi redoks

2. Logam Alkali Tanah

Logam alkali tanah terdiri dari unsur berilium, magnesium, kalsium, stronsium, barium, dan radium. Alkali tanah ditemukan di air laut dan mineral, contohnya dolomit yang mengandung kalsium dan magnesit yang mengandung magnesium.

Sedangkan radium merupakan unsur radioaktif. Mirip dengan logam alkali, alkali tanah juga bersifat mengilap dan memiliki daya hantar listrik dan panas yang baik.

Namun, titik didih dan titik leleh alkali tanah lebih tinggi, karena struktur kristalnya yang lebih rapat. Alkali tanah juga memiliki warna nyala yang khas, kecuali berilium dan magnesium yang menyala putih terang.

Alkali tanah juga reaktif, meskipun kurang reaktif jika dibandingkan dengan alkali. Jumlah elektron valensinya 2, sehingga cenderung melepas elektron-nya membentuk ion plus dua.

Alkali tanah dapat bereaksi dengan oksigen dan halogen. Bereaksi juga dengan air, kecuali berilium. Alkali tanah dapat diperoleh melalui proses elektrolisis atau reduksi. 

Contohnya magnesium diperoleh melalui elektrolisis lelehan magnesium klorida. Sedangkan berilium diperoleh dari reduksi berilium klorida dengan kalsium.

Manfaat Alkali tanah 

Dalam bentuk campuran dengan logam lain, seperti duralumin, digunakan sebagai kerangka pesawat terbang. Dalam bentuk senyawa, contohnya magnesium hidroksida untuk obat maag. Barium sulfat untuk cat putih. Kalsium karbida untuk pengelasan. Dan kalsium karbonat untuk bahan semen.

Selain memberikan manfaat, alkali tanah juga bisa merugikan karena menyebabkan air sadah. Air sadah mengandung ion magnesium atau kalsium, bersama-sama dengan ion bikarbonat, karbonat, klorida atau sulfat. Jika dicampur sabun, air sadah sukar berbuih, dan jika dipanaskan akan menimbulkan kerak.

3. Hologen

Halogen terdiri dari unsur fluorin, klorin, bromin, iodin, dan astatin. Halogen ditemukan di laut dan mineral, contohnya kriolit. Sedangkan astatin adalah unsur radioaktif.

Halogen sebenarnya berbentuk molekul diatomik, yaitu F2,Cl2, Br2, dan I2. Wujud halogen pada suhu kamar berbeda-beda. F2 berwujud gas berwarna kuning muda. Cl2 berwujud gas berwarna hijau muda. Br2 berwujud cairan berwarna cokelat. Sedangkan I2 berwujud padat atau kristal berwarna ungu gelap.

Halogen memiliki elektron valensi 7, sehingga cenderung menarik elektron membentuk ion minus satu, yang disebut halida.

Tapi, ada juga halogen yang memiliki bilangan oksidasi di antara plus satu sampai plus tujuh, yang disebut oksihalogen.

Halogen adalah unsur yang sangat reaktif. Halogen bisa bereaksi dengan halogen lain membentuk senyawa antarhalogen.

Bereaksi hebat dengan gas hidrogen, logam alkali, dan alkali tanah. Bereaksi juga dengan air, kecuali bromin dan iodin.

Setiap halogen dapat diperoleh dengan cara masing-masing. Fluorin dan klorin diperoleh melalui elektrolisis lelehan kalium fluorida dan natrium klorida. 

Bromin diperoleh dengan cara mengalirkan gas klorin ke dalam larutan magnesium bromida. Sedangkan iodin diperoleh dengan cara mengalirkan natrium bisulfit ke dalam larutan garam chili.

Halogen dan senyawanya memiliki banyak manfaat.

Klorin untuk pemutih atau disinfektan, bromin untuk antiseptik, dan iodin untuk obat luka. Dalam bentuk senyawa, contohnya freon untuk pendingin, kalium iodida sebagai sumber yodium pada garam, dan dioksigen difluorida untuk bahan bakar roket.

4. Gas Mulia

Gas mulia terdiri dari helium, neon, argon, kripton, xenon, dan radon. Gas mulia bersifat stabil atau tidak reaktif. Sifat ini disebabkan oleh jumlah elektron valensinya yang sudah duplet atau oktet. 

Gas mulia ada di udara sebagai atom tunggal, yang paling banyak jumlahnya adalah argon. Sedangkan radon merupakan unsur radioaktif.

Karena tidak ditemukan senyawa gas mulia di alam, para peneliti kemudian mencoba menyintesis senyawa gas mulia di laboratorium. Pada tahun 1962, kimiawan Neil Bartlett berhasil membuat senyawa pertama, yaitu XePtF6 yang berbentuk kristal merah.

Setelah itu, senyawa-senyawa gas mulia lain juga berhasil dibuat. Gas mulia, seperti neon, argon, kripton, dan xenon, diperoleh dari hasil penyulingan bertingkat udara cair. Sementara He diperoleh dari hasil samping pengolahan gas alam.

Manfaat gas mulia

Gas mulia juga banyak manfaatnya. Contohnya helium untuk mengisi balon gas dan campuran gas pada tabung oksigen, serta argon untuk atmosfer pengelasan logam.

Gas mulia tidak berwarna, tetapi dapat berpendar dengan warna tertentu ketika diberi medan listrik. Karena sifat ini, gas mulia digunakan sebagai gas pengisi lampu, misalnya neon untuk warna merah, kripton warna putih, dan xenon warna biru.

Wah, sekarang sudah makin tahu ya, apa saja unsur-unsur dalam golongan utama dan masing-masing manfaatnya.