Litium dan Natrium Nama 1 Khoironni Devi Maulana

Litium dan Natrium Nama : 1. Khoironni Devi Maulana 2. Dini Hikmawati 3. Elsa Safitri 4. Nur Rizkhana Hariani Kelompok 1

Lithium

Sejarah Penemuan Lithium (1800 -an ) Ilmuwan Brazil Jose Bonifacio de Andrade e Silva menemukan petalite ( Li. Al. Si 4 O 10 ) (1818 ) William Brande dan Humphry Davy : Elektrolisis litium karbonat (1817) Johan Agustus Arfvedson : spodumene dan lepidolite dalam bijih petalite (1818) Christian Gmelin : Warna merah unsur litium (1855) Robert Bunsen dan Augustus Matthiessen : elektrolisis lithium klorida cair dan kalium klorida

Sifat Fisika Lithium Koefisien ekspansi termal 56 exp-6 Koduktifitas elektrik 0. 106 x 10 exp 6/omh. cm Konduktifitas termal 0. 847 W/cm. K Densitas 0. 534 g/cc Modulus elastisitas bulk 11/GPA Rigiditas 4. 24/GPa Youngs 4. 91/GPA Entalpi atomisasi 160. 7 KJ/mol Entalpi Fusi 3 KJ/mol Entalpi vaporasi 134. 7 KJ/mol Flammabilitas : padatan mudah terbakar Kekerasan 0. 6 Mohs Panas penguapan 145. 92 KJ/mol Volume molar 13 cm 3/mol Kalor jenis 3. 6 J/g. K Tekanan uap 1. 6 epx-8 Pa

Sifat Kimia Lithium Nomor atom: 3 Nomor Massa : 6. 941 g/mol Keelektronegatifias (Pauli): 1 Densitas: 0. 53 g/cm 3 pada 20 C Titik leleh : 180. 5 C Titik Didih : 1342 C Jari-jari Van Der Walls : 0. 145 nm Jari-jari ion : 0. 06 nm Isotop : Li 6 dan Li 7 Konfigurasi elektron: 1 s 2 2 s 1 Energi ionisasi: 520. 1 k. J/mol Potensial standar : -3. 02 V Kristal struktur: cubic body center

Reaksi Lithium dengan nitrogen 6 Li (s) + N 2 (g) 2 Li 3 N (s) Senyawa nitrida ini sangat reaktif, membentuk amonia jika direaksikan dengan air Li 3 N (s) + 3 H 2 O (l) 3 Li. OH (aq) + NH 3 (g) Litium mampu bergabung dengan molekul hidrogen membentuk senyawa hidrida 2 Li (s) + H 2 (g) 2 Li. H (s) Litium dengan air 2 Li (s) + 2 H 2 O (l) 2 Li. OH (aq) + H 2 (g) Litium dengan oksigen 4 Li + O 2 2 Li 2 O Litium hidrida mudah bereaksi dengan air, demikian juga dengan aluminium klorida Li. H (s) + H 2 O (l) Li. OH (aq) + H 2 (g) Li. H (s) + Al. Cl 3 (s) Li. Al. H 4 (s) + Li. Cl (s) Litium dengan halogen 2 Li + X 2 2 Li. X

Keberadaan Litium di Alam Litium tidak ditemukan sebagai unsur tersendiri di alam, melainkan selalu terkombinasi dalam unit-unit kecil pada batu -batuan berapi dan pada sumber-sumber mata air. Mineral-mineral yang mengandung litium contohnya, lepidolite (K 2 Li 3 Al 4 Si 7 O 21(OH. F)3), spodumene (Li. Al. Si 2 O 6), petalite ( Li. Al. Si 4 O 10 ), dan amblygonite : (Li. Na)Al. PO 4(FOH). Kulit bumi mengandung kira-kira 0, 006 % massa litium. Unsur ini juga terdapat dalam air laut hingga kira-kira 0, 1 ppm massa. Sumber utama litium yaitu diperoleh dari mineral spodumene (Li. Al. Si 2 O 6). Logam litium dapat diperoleh dari elektrolisis lelehan Li. Cl dengan campuran beberapa garam inert untuk menurunkan titik leleh hingga 500° C.

Pembuatan Litium Spodumene (Li. Al. Si 2 O 6) Ditambahkan natrium karbonat Litium karbonat di tambah asam klorida Bentuk litium alfa akan diubah menjadi bentuk litium beta pada kisaran suhu antara 1100° C Dicampur dengan asam sulfat panas kemudian diekstraksi ke dalam air Elektrolisis Reaksinya yaitu : Li 2 SO 4 + Na 2 CO 3 →Na 2 SO 4 + Li 2 CO 3 + 2 HCl → 2 Li. Cl + CO 2 + H 2 O Disebabkan litium klorida memiliki titik leleh yang tinggi yaitu lebih dari 600 °C maka Li. Cl dicampur dengan KCl sehingga titik lelehnya turun menjadi sekitar 430° C.

Manfaat Litium dipakai dalam kimia organik untuk membuat reagen berbasis organolitium. Litium neobate dipakai dalam alat telekomunikasi seperti HP sebagai resonat Kristal. Litium klorida dan litium bromida dipakai sebagai desikan. Litium stearat dipakai sebagai lubrican pada alat bertemperatur tinggi. Alloy litium dengan logam lain seperti aluminium, kadmium, tembaga, dan mangan dipakai sebagai bahan pembuatan pesawat terbang. Litium flourida dipakai diperalatan optik seperti IR, teleskop, UV dan UV Vacum karena sifatnya yang transparan. Logam litium dan hidridanya dipakai sebagai bahan untuk bahan bakar roket.

Litium peroksida, litium nitrat, litium klorat, litium perklorat dipakai sebagai oksidator dalam propelan roket. Litium deuerida dipakai sebagai bahan bakar reaksi fusi dimana jika ditembaki dengan neutron maka akan menghasilkan tritium. Litium hidroksida adalah senyawa penting yang diperoleh dari litium karbonat, bersifat basa kuat, dan bila dipanaskan dengan minyak akan diperoleh sabun litium yang bermanfaat untuk membersihkan lemak dan dipakai untuk melubrikasi gear mesin. Senyawaan litium dipakai sebagai zat pewarna pada kembang api karena dapat menghasilkan warna merah terang.

Sistem Kerja Baterai Sel Primer (Oksidasi) Anode (–) : Li → Li+ + e– Eo = 3, 05 V (Reduksi) Katode (+) : Mn. O 2 + + Li+ + e– → Li Mn. O 2 Eo = 0, 35 V Reaksi Sel : Li + Mn. O 2 ® Li Mn. O 2 E sel = 3, 40 V

Sistem Kerja Baterai Sel Sekunder Reaksi Keadaan Biasa Elektroda positif ( + ) : Li 1 -x Co. O 2 + x. Li + xe– → Li. Co. O 2 Elektroda negatif (–) : Cn. Li → C n + x. Li + xe– Reaksi keseluruhan : Li 1 -x. Co. O 2 + Cn. Li. X → Li. Co. O 2 +Cn E sel = 3. 70 V Reaksi Saat Isi Ulang Daya Elektroda positif ( + ) : Li. Co. O 2 → Li 1 -x Co. O 2 + x. Li + xe– Elektroda negatif (–) : Cn + x. Li + xe– → Cn. Li Reaksi keseluruhan : Li. Co. O 2 +Cn → Li 1 -x. Co. O 2 + Cn. Li. X

Efek Negatif Unsur Litium sangat mudah terbakar, bayak faktor yang memicu reaksi litium sehingga menyebabkan ledakan. Hasil tersebut mengakibatkan terbentuknya kabut (gas) yang sangat beracun. Mudah terbakar bila terjadi kontak antara litium dan api. Bila terhirup akan menyebabkan sensasi seperti terbakar, batuk, sulit bernafas, dan juga luka pada tenggorokan. Kontak dengan kulit menyebabkan kulit terbakar dan terasa sakit. Kontak pada mata akan menyebakan mata memerah, rasa sakit dan rasa pedih yang mendalam. Jika termakan menyebabkan kram perut, sakit di bagian perut, sensasi terbakar, kolaps, dan sampai kematian. Logam ini bereaksi dengan nitrogen dan hidrogen dari udara dan uap air. Secara cepat permukaan litium akan terlapisi oleh campuran Li. OH, Li 2 CO 3, Li 3 N. Li. OH bersifat sangat korosif dan berbahaya bagi ikan yang hidup di air.

Natrium

Sejarah Penemuan Natrium Ditemukan tahun 1807 oleh Sir Humphrey Davy JJ Berzelius lebih suka nama “natrium” karena lebih pendek, dimana nama inilah yang kita gunakan saat ini dengan simbol, Na. Natrium meupakan suatu senyawa yang ditemukan dalam elektrolisis soda kaustik Davy menamakan logam baru ini dengan nama “sodium”

Sifat- sifat fisika dan Kimia Natrium Ciri-ciri fisik Keterangan umum unsure Nama, Lambang, Nomor atom Natrium, Na, 11 Deret kimia logam alkali Golongan, Periode, Blok 1, 3, s Penampilan putih keperakan Massa atom 22, 989770(2) g/mol Konfigurasi elektron [Ne] 3 s 1 Jumlah elektron tiap kulit 2, 8, 1 Fase Massa jenis (sekitar suhu kamar) Massa jenis cair pada titik lebur padat 0, 968 g/cm³ 0, 927 g/cm³ Titik lebur 370. 87 K Titik didih 1156 K Kalor peleburan 2. 60 k. J/mol Kalor Penguapan 97. 42 k. J/mol Kapasitas kalor 28. 230 J/(mol. K)

Lain-lain Ciri-ciri atom Struktur kristal kubus pusat badan Sifat magnetik paramagnetik Bilangan oksidasi +1 (oksidasi basa kuat) Resistivitas listrik (20 °C) 47, 7 nΩ·m Elektronegativitas 0, 93 (skala Pauling) Konduktivitas termal (300 K) 142 W/(m·K) Ekspansi termal (25 °C) 71 µm/(m·K) Kecepatan suara (kawat tipis) (20 °C) 3200 m/s Modulus Young 10 GPa Modulus geser 3, 3 GPa Modulus ruah 6, 3 GPa 166± 9 pm Skala kekerasan Mohs 0. 5 227 pm Kekerasan Brinell 0, 69 MPa pertama: 495, 8 k. J/mol Energi ionisasi ke-2: 4562 k. J/mol ke-3: 6910, 3 k. J/mol Jari-jari atom Jari-jari kovalen Jari-jari Van der Waals Empiris: 186 pm

3. Natrium juga merupakan salah satu komponen utama yang paling mendominasi dalam pancaran sinar Matahari dan bintang 1. Natrium adalah unsur yang paling melimpah keenam di kerak Bumi KEBERADAAN NATRIUM DI ALAM 2. Natrium, setelah klorida, unsur yang paling melimpah kedua terlarut dalam air laut

Pembuatan Natrium Logam alkali pada umumnya diperoleh dengan mengelektrolisis lelehan garam kloridanya. Misalnya logam natrium dibuat dengan mengelektrolisis campuran lelehan Na. Cl dan Ca. Cl 2. Fungsi Ca. Cl 2 pada proses ini adalah menurunkan titik leleh Na. Cl. Campuran Na. Cl dan Ca. Cl 2 cair dimasukkan ke dalam sel down kemudian dialiri listrik. Ion Na+ direduksi di katoda menjadi natrium cair, sedangkan ion Cl– dioksidasi di anoda menjadi gas Cl 2. Natrium cair dikeluarkan melalui samping sel dan gas klor dikeluarkan melalui bagian atas sel.

Gambar 1. Sel down untuk elektrolis leburan Na. Cl

Manfaat Unsur Natrium Ø Natrium dalam bentuk logam sangat penting dalam pembuatan ester dan dalam pembuatan senyawa organik. Ø Penggunaan natrium adalah sebagai cairan pendingin (coolant) pada reaktor nuklir. Ø Natrium digunakan pada pengolahan logam-logam tertentu seperti litium, kalium, zirkonium dan logam alkali yang lebih berat karena merupakan reduktor kuat. Ø Natrium digunakan dalam lampu natrium yang banyak digunakan sebagai penerangan jalan raya.

Ø Natrium juga merupakan komponen dari natrium klorida (Na. Cl) yang merupakan senyawa penting bagi organisme hidup. Ø Na. Cl berguna untuk mengawetkan ikan daging, mencairkan salju di jalan raya di negara yang bermusim dingin, regenerasi alat pelunak air, pengolahan kulit, serta sebagai bumbu masak (garam dapur). Ø Natrium berguna untuk memperbaiki struktur paduan logam tertentu, digunakan dalam sabun, dikombinasikan dengan asam lemak, serta untuk memurnikan logam cair. Ø Natrium karbonat padat juga dibutuhkan untuk membuat kaca. Ø Natrium diperlukan manusia untuk menjaga keseimbangan sistem cairan tubuh. Unsur ini juga dibutuhkan untuk berfungsinya saraf dan otot.

Efek Negatif Unsur Natrium dalam bentuk bubuk sangat eksplosif dalam air dan membentuk racun saat bereaksi dengan berbagai unsur lainnya. Dalam bentuk padat, natrium tidak mobile meskipun mudah menyerap kelembaban membentuk natrium hidroksida. Natrium hidroksida dikenal cepat terserap dalam tanah dan berpotensi menyebabkan pencemaran. Mengkonsumsi Na. Cl yang terlalu banyak dapat merusak ginjal dan meningkatkan kemungkinan tekanan darah tinggi. Eksposur sangat parah bisa menyebabkan sulit bernapas, batuk, dan bronkitis kimia. Kontak parah dengan kulit bisa memicu gatal-gatal, kesemutan, luka bakar termal dan kaustik yang membuat kerusakan kulit permanen. Sedangkan kontak dengan mata bisa menyebabkan kerusakan permanen dan kehilangan penglihatan

Termin 1 Pertanyaan : 1. Anas : Perbedaan logam Natrium murni dengan Natrium yang terdapat pada senyawa Na. Cl ? 2. Sri Hayati : Proses penembakan Litium deuredia oleh neutron sehingga terbentuk tritium ? 3. Nugraheni : Manfaat natrium dapat memperbaiki logam, apa logam tersebut dan bagaimana prosesnya ? Jawaban : 1. Dini : Na murni berupa logam sedangkan Na dalam senyawa Na. Cl berupa ion Na+ Hestin : Dalam keadaan Na. Cl Na lebih stabil dibanding dengan Na murni karena Na melepas 1 elektron membuntuk Na. Cl 2. Ronni : 36 Li + 01 n 13 H + 24 He 3. Ronni : Perlindungan anodik kepada logam yang berada di kanan Na pada deret Volta Nazil : Natrium kromat digunakan dengan metode pasinasi

Termin 2 Pertanyaan 1. Arini : Penambahan Natrium Sulfat dan Asam Sulfat dan Natrium Karbonat ? 2. Ika : Mekanisme pemanfaatan radioaktif 24 Na pada proses pendeteksi kebocoran pipa ? 3. Wildan : Mengapa baterai Li-Poli lebih aman daripada Baterai Li-Ion ? Jawaban : 1. Riskha : Penambahan Natrium Sulfat menjadikan kelarutan lebih rendah 2. Elsa : 24 Na dimasukan dalam aliran air dan akan terbentuk intensitas radiasi, radiasi ini tertangkap oleh detektor, semakin tinggi radiasinya maka dapat diperkirakan bahwa terjadi kebocoran pipa. 3. Teknologi keramik ABO 3 pada baterai Li-Ion sedangkan Li-Poli berbahan material polimer