Animasi Laju Reaksi

Senyawa biner

TATA NAMA 

 SENYAWA BINER

i1.         RUMUS KIMIA

       Rumus kimia merupakan kumpulan lambang atom dengan aturan tertentu. Misalnya, rumus air adalah H₂O dan garam dapur (natrium klorida) adalah NaCl. Jumlah tiap atom pada rumus kimia ditulis sebagai angka indeks. Pada rumus kimia air (H₂O), angka indeks H adalah 2 dan angka indeks O adalah 1 (angka indeks I tidak perlu ditulis). Adapun pada rumus kimia garam dapur (NaCI), angka indeks kedua atom adalah 1 sehingga tidak perlu ditulis. Rumus kimia suatu zat adalah khas. Kekhasan itu ditentukan oleh daya ikat dan bilangan oksidasi yang dimiliki suatu atom.

1. a.        Daya Ikat Atom

       Daya ikat atom adalah kemampuan suatu atom untuk mengikat atom lain sehingga membentuk suatu molekul. Daya ikat atom juga disebut valensi. Tiap atom mempunyai daya ikat tertentu.Untuk memahami daya ikat atom, perhatikan senyawa HCI, H₂O, NH₃, SO₂, SO₃, dan CH. Ternyata, Cl mengikat 1 atom H, O mengikat 2 atom H, N mengikat 3 atom H, S mengikat 2 atau 3 atom O, dan C mengikat 4 atom H. Karena mempunyai daya ikat paling kecil, atom H dijadikan pembanding dan ditetapkan memiliki valensi 1. Oleh karena itu, valensi atom CI adalah 1, valensi atom O adalah 2, valensi atom N adalah 3, valensi atom S adalah 4 atau 6, dan valensi atom C adalah 4.

b.        Tata Nama Senyawa Biner

       Senyawa biner adalah kimia yang hanya terbentuk dari dua unsur. Unsur yang terbentuk tersebut dapat terdiri atas unsur logam dan bukan logam atau keduanya terdiri atas unsur bukan loga

Jika senyawa biner terdiri atas unsur logam dan bukan logam, aturan penamaan senyawanya sebagai berikut.

       Nama unsur logam disebutkan lebih dahulu, kemudian diikuti nama unsur bukan logam yang diakhiri dengan akhiran –ida.

Contoh :

NaCl = Natrium klorida         MgBr₂=Magnesium bromida

Na adalah unsur logam       Mg adalah unsur logam

Cl adalah unsur non logam         Br adalah unsur non logam

Senyawa ionik walaupun tersusun atas ion positif dan negatif, tetapi secara keseluruhan bersifat netral, sehingga muatan totalnya adalah nol. Ini berarti satu Na⁺ akan bergabung dengan satu Cl^- dalam NaCl dan satu Mg²⁺ bergabung dengan dua Br^- dalam MgBr₂ demikian seterusnya. Berikut ini contoh pemberian nama dan simbol senyawa sederhana :

SENYAWA	NAMA SENYAWA	SENYAWA	NAMA SENYAWA
Li2O	Litium oksida	CaO	Kalsium oksida
NaBr	Natrium bromida	SrO	Stronsium oksida
KCl	Kalium klorida	BaCl2	Barium klorida
Rb2O	Rubidium oksida	Al2O3	Aluminium oksida
CsI	Cesium iodida	ZnO	Seng oksida
MgCl	Magnesium klorida	AgCl	Perak klorida

1. 2.Jika senyawa biner terdiri atas unsur bukan logam dan bukan logam, aturan penamaan senyawanya sebagai berikut.

       Nama unsur bukan logam yang kelelektronegatifannya lebih rendah disebutkan lebih dahulu, kemudian diikuti nama unsur bukan logam yang lain dan diakhiri dengan akhiran –ida. Senyawa yang terbentuk antara unsur bukan logam dan bukan logam merupakan senyawa yang berikatan kovalen. Jumlah atom yang dimiliki oleh senyawa biner disebutkan dengan cara memberi awalan bahasa Latin sebagai berikut :

1     =     mono           6     =   heksa

2     =     di                  7     =   hepta

3     =     tri                  8     =   okta

4     =     tetra              9     =   nona

5     =     penta           10   =   deka

       Awalan bahasa Latin mono tidak diletakkan pada nama unsur non logam yang pertama melainkan pada unsur nonlogam kedua. Awalan bahasa latin dari nama logam pertama disebutkan mulai dari yang berjumlah 2, dst. Contoh :

N₂O         =     dinitrogen monoksida

NO           =     nitrogen monoksida

N₂O₃        =     dinitrogen trioksida

NO₂         =     nitrogen dioksida

N₂O₅        =     dinitrogen pentaoksida

CCl₄        =     karbon tetraklorida

CO           =     karbon monoksida

CO₂         =     karbon dioksida

Unsur-unsur logam dengan bilangan oksidasi lebih dari satu jenis, maka bilangan oksidasinya ditulis dengan angka romawi

Sebelumnya harus dipahami pengertian dan cara menentukan bilangan oksidasi. Bilangan oksidasi menyatakan jumlah elektron yang terlibat pembentukan ikatan.

       Jika melepaskan elektron, suatu atom memiIiki bilangan oksidasi positif. Sebaliknya, jika menangkap elektron, suatu atom memiliki bilangan oksidasi negatif. Pengertian bilangan oksidasi seperti itu berlaku untuk molekul ionik. Jika demikian, bagaimana bilangan oksidasi untuk molekul kovalen?

Molekul kovalen dibedakan atas molekul kovalen polar dan nonpolar. Untuk molekul kovalen polar, atom yang lebih elektronegatif dianggap bermuatan negatif dan molekul yang lain dianggap bermuatan positif. Adapun untuk molekul kovalen nonpolar, bilangan oksidasinya sama dengan nol.

Aturan bilangan oksidasi (biloks) adalah sebagai berikut :

1. Bilangan oksidasi unsur bebas (monoatomik, diatomik, atau poliatomik) sama dengan 0 (nol). Misalnya : bilangan oksidasi Na, Mg, Fe, O, Cl₂, H₂, P₄ dan S₈ = 0
2. Bilangan oksidasi unsur H dalam senyawa = +1, kecuali pada senyawa hidrida =  –1 (misalnya : NaH)
3. Bilangan oksidasi unsur O dalam senywa = –2, kecuali pada senyawa peroksida = –1  (misalnya : Na₂O₂, H₂O₂, BaO₂), dan pada senyawa oksifluorida (OF₂) = +2
4. Bilangan oksidasi unsur logam dalam senyawa selalu positif dan nilainya sama dengan valensi logam tersebut. ( Misalnya : Biloks logam gol.IA= +1, gol.IIA=+2, gol.IIIA=+3)
5. Bilangan oksidasi unsur golongan VIIA dalam senyawa = –1
6. Bilangan oksidasi unsur dalam bentuk ion tunggal sama dengan muatannya. (Misalnya Biloks Na pada Na⁺= +1, Cl pada Cl^-=–1, Mg pada Mg²⁺=+2)
7. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam suatu senyawa sama dengan 0 (nol), Misalnya :

Biloks S pada H₂SO₄ ditentukan dengan cara :

H₂SO₄     =     0

( 2 x biloks H) + S + (4 x biloks O)     =     0

( 2 X 1) + S + (4 X (-2) )     =     0

2 + S – 8     =     0  S     =     8 – 2      S     =     +6

1. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam suatu ion poliatom sama dengan muatannya.

Misalnya : Biloks Cr pada Cr₂O₇^2-

Cr₂O₇^2-     =   –2

Cr₂ + ( 7 x biloks O )     =   –2

Cr₂ + ( 7 x (-2) )     =   –2

Cr₂ – 14     =   –2

Cr₂     =   14 – 2

Cr     =   12 / 2

Cr     =   +6

Contoh 1.

Senyawa CrO diberi nama dengan aturan sebagai berikut :

1. Mencari biloks Cr pada CrO, dengan cara :

CrO  =     0

Cr + (1 x biloks O)  =     0

Cr + ( 1 x (-2))  =     0

Cr + (-2)  =     0

Cr – 2  =     0

Cr  =     2

Maka biloks Cr pada CrO  =     2

1. Biloks Cr ditulis dengan angka Romawi setelah nama logam dalam bahasa Indonesia, dilanjutkan nama nonlogam dan diakhiri dengan akhiran –ida. Sehingga nama senyawa CrO adalah Kromium (II) oksida

Contoh 2.

Senyawa FeF₃ diberi nama dengan aturan sebagai berikut : Mencari biloks Fe pada FeF₃, dengan cara :

FeF₃  =     0

Fe + (3 x biloks F)  =     0

Fe + ( 3 x (-1))  =     0

Fe + (-3)  =     0

Fe – 3  =     0

Fe  =     3

Maka biloks Fe pada FeF₃  =     3 

Biloks Fe ditulis dengan angka Romawi setelah nama logam dalam bahasa Indonesia, dilanjutkan nama nonlogam dan diakhiri dengan akhiran –ida. Sehingga nama senyawa FeF₃ adalah Besi (III) florida

Logam akali tanah

Soal dan Pembahasan Logam Alkali Tanah :

1.             Mineral apa saja yang mengandung logam alkali tanah (Be, Mg, Ca, Sr, Ba) dan terangkan bagaimana memperoleh logam murni dari masing-masing mineral tersebut. Tuliskan reaksi kimia prosesnya jika ada!

Jawab :

a.              Berilium.

Berilium tidak begitu banyak terdapat di kerak bumi, bahkan hampir bisa dikatakan tidak ada. Sedangkan di alam berilium dapat bersenyawa menjadi Mineral beril [Be₃Al₂(SiO₆)₃], dan Krisoberil [Al₂BeO₄]. Berilium diperoleh dari elektrolisis lelehan Berilium Klorida. NaCl ditambahkan pada pelelehan sebagai elektrolit sebab BeCl₂ mula-mula bersifat kovalen dan sangat sedikit menghantar listrik. Selama elektrolisis, logam kurang aktif. Berilium dihasilkan pada katoda dan Cl₂ menempel pada anoda.

b.             Magnesium.

Magnesium berperingkat nomor 7 terbanyak yang terdapat di kerak bumi, dengan 1,9% keberadaannya. Di alam magnesium bisa bersenyawa menjadi Magnesium Klorida [MgCl₂], Senyawa Karbonat [MgCO₃], Dolomit [MgCa(CO₃)₂], dan Senyawa Epsomit [MgSO₄.7H₂O]. Magnesium diekstraksi dari bijih tambang dalam tanah atau dari laut. Apabila mineral dolumit diekstraksi dan pemanasan awal bijih tersebut pada temperatur tinggi (kalsinasi) yang diikuti dengan penguraian karbonat-karbonatnya membentuk oksida-oksidanya. Oksida-oksida campuran direaksikan dengan air laut (yang mengandung Mg²⁺). Air akan mengubah oksida tersebut menjadi hidroksida-hidroksida.

c.              Kalsium.

Kalsium adalah logam alkali yang paling banyak terdapat di kerak bumi. Bahkan kalsium menjadi nomor 5 terbanyak yang terdapat di kerak bumi, dengan 3,4% keberadaanya. Di alam kalsium dapat membentuk senyawa karbonat [CaCO₃], Senyawa Fospat [CaPO₄], Senyawa Sulfat [CaSO₄], Senyawa Fourida [CaF]. Kalsium dapat didapatkan dengan menghidrolisis leburan garam kloridanya. Logam Ca akan terbentuk pada katoda dan terbentuk gas Cl₂ pada anoda.

d.             Stronsium.

Stronsium berada di kerak bumi dengan jumlah 0,03%. Di alam strontium dapat membuntuk senyawa Mineral Selesit [SrSO₄], dan Strontianit. Logam Stronsium dapat dipersiapkan dengan cara elektrolisis klorida terfusi yang bercampur dengan Kalium klorida. Atau bisa juga dengan cara mereduksi Stronsium oksida dengan Aluminium di dalam vakum pada suhu dimana Stronsium tersuling.

e.              Barium.

Barium berada di kerak bumi sebanyak 0,04%. Di alam barium dapat membentuk senyawa : Mineral Baritin [BaSO₄], dan Mineral Witerit [BaCO₃]. Barium, seperti halnya Kalsium, dapat dihasilkan dari proses elektrolisis leburan garam kloridanya. Proses ini menghasilkan logam Ba dan gas Cl₂.

2.             Logam alkali tanah kurang reaktif jika dibandingkan dengan logam alkali. Mengapa demikian? Berilah bukti dengan reaksi kimia dan penjelasannya untuk menerangkan keadaan tersebut!

Jawab :

Unsur-unsur golongan IIA disebut juga alkali tanah sebab unsur-unsur tersebut bersifat basa dan banyak ditemukan dalam mineral tanah. Logam alkali tanah umumnya reaktif, tetapi kurang reaktif jika dibandingkan dengan logam alkali. Namun dengan 2 elektron valensi (ns²) yang dimilikinya logam alkali tanah pun mudah melepaskan elektronnya membentuk senyawa dengan tingkat oksidasi +2.

3.             Semua hidroksida alkali tanah bersifat basa dalam air. Namun demikian Be(OH)₂ menunjukkan anomali yaitu dapat bereaksi dengan basa kuat. Terangkan mengapa demikian dan berikan contoh reaksi yang menunjukkan bahwa Be(OH)₂ bisa bersifat asam atau basa!

Jawab :

Senyawa Be(OH)2 bersifat amfoter. Artinya bisa bersifat asam atau pun basa.
Berilium dan oksida logamnya bersifat amfoter. Keduanya larut dengan asam dan basa.  Sebagai contoh, dalam basa logam dan oksida logamnya bereaksi sebagai berikut :

Be + 2H₂O + 2OH^-  Be(OH)₄ ^2- + H_2(g)

BeO + H₂O + 2OH^-  Be(OH)₄ ^2-

Logam alkali tanah lainnya dan oksida logamnya tidak bersifat amfoter. Jadi, berilium secara kimia kurang bersifat logam daripada logam-logam lainnya dalam golongan ini. Bentuk lain dari berilium yang bersifat kurang logam daripada unsur lainnya yang ada dalam golongan IIA adalah derajat kovalen dari senyawa-senyawanya. Tidak ada bukti sama sekali bahwa berilium terdapat dalam bentuk Be²⁺ atau dalam bentuk senyawa yang mengandung ion tersebut, semua senyawa berilium memperlihatkan sifat ikatan kovalen. Berilium (Be) juga bereaksi dengan basa kuat, membentuk berilium hidroksida (Be(OH)₄^2-) dan gas hidrogen (H₂) :

Be_(s) + 2NaOH_(aq) + 2H₂O_(l)  Na₂Be(OH)_4(aq) + H_2(g)

4.             Logam alkali tanah dapat bereaksi dengan halogen membentuk dihalida. Dari halida ini hanya halida Be yang bersifat kovalen dan mempunyai kelarutan lebih kecil dalam air dibandingkan dengan halida logam alkali tanah lainnya. Mengapa demikian?

Jawab :

Berilium mempunyai energi ionisasi yang sangat tinggi dan keelektronegatifan yang cukup besar, kedua hal ini menyebabkan berilium dalam berikatan cenderung membentuk ikatan kovalen. Semua logam Alkali Tanah bereaksi dengan halogen dengan cepat membentuk garam halida, kecuali Berilium. Lelehan halida dari berilium mempunyai daya hantar listrik yang buruk. Hal itu menunjukkan bahwa halida berilium bersifat kovalen. Oleh karena daya polarisasi ion  Be²⁺  terhadap pasangan elektron halogen kecuali F^-, maka BeCl₂ berikatan kovalen. Sedangkan alkali tanah yang lain berikatan ion. Contoh :

Ca_(s) + Cl_{2 (g)} → CaCl_{2 (s)}

Berilium tidak begitu banyak terdapat di kerak bumi, bahkan hampir bisa dikatakan tidak ada. Sedangkan di alam berilium dapat bersenyawa menjadi Mineral beril [Be₃Al₂(SiO₆)₃], dan Krisoberil [Al₂BeO₄]. Dari berilium ke barium jari-jari atom meningkat secara beraturan. Pertambahan jari-jari menyebabkan penurunan energi pengionan dan keelektronegatifan.

Potensial elektroda juga meningkatkan dari kalsium ke barium, akan tetapi berilium menunjukan penyimpangan karena potensial elektrodanya relatif kecil. Hal itu disebabkan energi ionisasi berilium (tingkat pertama + tingkat kedua ) yang relatif besar. Titik cair dan titik didih cenderung menurun dari atas ke bawah. Sifat-sifat fisis, seperti titik cair, rapatan, dan kekerasan, logam alkali tanah lebih besar jika dibandingkan dengan logam alkali seperiode. Hal itu disebabkan logam alkali tanah mempunyai 2 elektron valensi sehingga ikatan logamnya lebih kuat.

Kereaktifan logam alkali tanah meningkat dari berilium ke barium. Fakta ini sesuai dengan yang diharapkan. Oleh karena, dari berilium ke barium jari-jari atom bertambah besar sehingga energi ionisasi serta keelektronegatifan berkurang. Akibatnya, kecendrungan untuk melepas elektron membentuk senyawa ion makin besar. Semua senyawa dari kalsium, strontium, dan barium, yaitu logam alkali tanah yang bagian bawah, berbentuk senyawa ion, tetapi magnesium membentuk beberapa senyawa kovalen sedangkan senyawa-senyawa berilium bersifat kovalen.

Sifat kimia logam alkali tanah bermiripan dengan logam alkali, tetapi logam alkali tanah kurang reaktif dari logam alkali seperiode. Jadi, berilium kurang reaktif dibandingkan litium, magnesium kurang reaktif dibandingkan terhadap natrium, dan seterusnya. Hal itu disebabkan jari-jari atom logam alkali tanah lebih kecil sehingga energi pengionan lebih besar.

5.             Apa saja manfaat logam alkali tanah dalam kehidupan baik secara langsung atau tidak langsung?

Jawab :

a.    Kegunaan Unsur Berilium (Be)

Sebelum Bergabung dengan unsur lain, fungsi Be adalah sebagai berikut :

-       Logam berilium dipakai pada tabung sinar X, komponen reaktor atom, dan pembuatan salah satu komponen televisi. Karena berilium relatif transparan terhadap sinar X, lapisan tipis logam ini digunakan di litografi sinar X untuk reproduksi microminiature integrated circuits. Pada suhu biasa, berilium tidak mudah teroksidasi di udara, walau kemampuannya menyayat kaca mungkin karena terbentuknya lapisan tipis oksida.

-       Berilium digunakan untuk memadukan logam agar lebih kuat, akan tetapi bermasa lebih ringan. Biasanya paduan ini digunakan pada kemudi pesawat Zet. Logam ini digunakan sebagai bahan struktur untuk pesawat kecepatan tinggi, pesawat antariksa dan satelit komunikasi.

-       Berilium digunakan pada kaca dari sinar X.

-       Berilium digunakan untuk mengontrol reaksi fisi pada reaktor nuklir.

-       Berilium digunakan dalam pembuatan giroskop, berbagai alat komputer, pegas jam tangan dan peralatan yang memerlukan keringanan, ketegaran dan kestabilan dimensi.

-       Berilium digunakan sebagai agen aloy di dalam pembuatan tembaga berilium. (Be dapat menyerap panas yang banyak). Aloy tembaga-berilium digunakan dalam berbagai kegunaan karena konduktivitas listrik dan konduktivitas panas, kekuatan tinggi dan kekerasan, sifat yang nonmagnetik, dan juga tahan karat serta tahan fatig (logam). Kegunaan-kegunaan ini termasuk pembuatan: mold, elektroda pengelasan bintik, pegas, peralatan elektronik tanpa bunga api dan penyambung listrik.

-       Dalam bidang litografi sinar X, berilium digunakan untuk pembuatan litar bersepadu mikroskopik.

 Setelah bergabung dengan unsur lain, fungsi Be adaah sebagai berikut :

-       Ba(NO3)2 digunakan untuk memberikan warna hijau pada kembang api

-       Paduan Be dan Cu menghasilkan logam sekeras baja, maka digunakan untuk per/pegas dan sambungan listrik.

-       Senyawa Magnesium hidroksida sebagai obat maag dan sebagai bahan pasta gigi

-       Magnesium untuk membuat campuran logam yang ringan dan liat, contohnya digunakan pada alat-alat rumah tangga

-       Senyawa Magnesium sulfat digunakan untuk pupuk, obat-obatan dan lampu Blitz

-       Berilium oksida sangat berguna dalam berbagai kegunaan yang memerlukan konduktor panas yang baik, dan kekuatan serta kekerasan yang tinggi, dan juga titik lebur yang tinggi, seterusnya bertindak sebagai perintang listrik.

-       Campuran berilium pernah pada satu ketika dahulu digunakan dalam lampu floresens, tetapi penggunaan tersebut tak dilanjutkan lagi karena pekerja yang terpapar terancam bahaya beriliosis.

b.      Kegunaan Magnesium (Mg)

Sebelum bergabung dengan unsur lain Magnesium digunakan untuk memberi warna putih terang pada kembang api dan pada lampu Blitz. Namun, setalah bergabung dengan unsur lain, fungsi Mg adalah sebagai berikut :

-       Senyawa MgO dapat digunakan untuk melapisi tungku, karena senyawa MgO memiliki titik leleh yang tinggi.

-       Senyawa Mg(OH)₂ digunakan dalam pasta gigi untuk mengurangi asam yang terdapat di mulut dan mencagah terjadinnya kerusakan gigi, sekaligus sebagai pencegah maag.

-       Mirip dengan Berilium yang membuat campuran logam semakin kuat dan ringan sehingga biasa digunakan pada alat alat rumah tangga.

-       Magnesium digunakan di fotografi, flares, pyrotechnics, termasuk incendiary bombs. Ia sepertiga lebih ringan dibanding aluminium dan dalam campuran logam digunakan sebagai bahan konstruksi pesawat dan missile. Logam ini memperbaiki karakter mekanik, fabrikasi dan las aluminium ketika digunakan sebagai alloying agent.

-       Magnesium digunakan dalam memproduksi grafit dalam cast iron, dan digunakan sebagai bahan tambahan conventional propellants. Ia juga digunakan sebagai agen pereduksi dalam produksi uranium murni dan logam-logam lain dari garam-garamnya.

-       Hidroksida (milk of magnesia), klorida, sulfat (Epsom salts) dan sitrat digunakan dalam kedokteran. Magnesite digunakan untuk refractory, sebagai batu bata dan lapisan di tungku-tungku pe Sifat-sifat utama

c.       Kegunaan Kalsium (Ca)

Sebelum bergabung dengan unsur lain, fungsi kalsium adalah sebagai berikut :

-       Kalsium digunakan pada obat obatan, bubuk pengembang kue dan plastik.

-       Kalsium banyak terdapat pada susu dan ikan teri yang berfungsi sebagai pembentuk tulang dan gigi.

Setelah bergabung dengan unsur lain, fungsi kalsium :

-        Senyawa CaSO₄ digunakan untuk membuat Gips yang berfungsi untuk membalut tulang yang patah.

-       Senyawa CaCO₃ biasa digunakan untuk bahan bangunan seperti komponen semen dan cat tembok.Selain itu digunakan untuk membuat kapur tulis dan gelas.

-       Kalsium Oksida (CaO) dapat mengikat air pada Etanol karena bersifat dehidrator,dapat juga mengeringkan gas dan mengikat Karbondioksida pada cerobong asap.

-       Ca(OH)₂ digunakan sebagai pengatur pH air limbah dan juga sebagai sumber basa yang harganya relatif murah

-       Kalsium Karbida (CaC₂) disaebut juga batu karbit merupakan bahan untuk pembuatan gas asetilena (C₂H₂) yang digunakan untuk pengelasan.

d.      Kegunaan Stronsium (Sr)

Sebelum bergabung dengan unsur lain, fungsi Sr adalah untuk pengoperasian mercusuar yang mengubah energi panas menjadi listrik dalam baterai nuklir RTG (Radiisotop Thermoelectric Generator). Namun, setelah berikatan dengan unsur yang lain, fungsi Sr adalah sebagai berikut :

-       Stronsium dalam senyawa Sr(NO₃)₂ memberikan warna merah apabila digunakan untuk bahan kembang api.

-       Stronsium sebagai senyawa karbonat biasa digunakan dalam pembuatan kaca televisi berwarna dan komputer.

-       Sebagaimana logam strontium tulen yang digunakan dalam strontium 90%-aluminium 10% pancalogam dalam kandungan eutektik bagi pengubahsuaian silikon aluminium tuangan pancalogam.

-       Kegunaan utama sebatian strontium adalah di dalam kaca bagi tiub sinar katod televisyen warna bagi mencegah pengeluaran sinar X

e.       Kegunaan Barium (Ba)

Sebelum bergabung dengan unsur lain, fungsi Ba :

-       Barium digunakan sebagai pengambil nyala dalam tabung vakum  untuk menghapusjejak-jejak terakhir gas.

-       Barium digunakan dalam kembang api untuk memberikan pewarnaan hijau.

-       Barium digunakan dalam pembuatan gelas.

   Setelah bergabung dengan unsur lain, fungsi Ba :

-       BaSO4 digunakan untuk memeriksa saluran pencernaan karena mampu menyerap sinar X meskipun beracun.

-       BaSO4 digunakan sebagai pewarna pada plastik karena memiliki kerapatan yang tinggi dan warna terang.

-       Ba(NO3)2 digunakan untuk memberikan warna hijau pada kembang api.

-       Logam ini digunakan sebagai aoegetterae dalam tabung vakum. Senyawa-senyawa yang penting adalah peroksida, klorida, sulfat, nitrat dan klorat. Lithopone, pigmen yang mengandung barium sulfat dan seng sulfida memiliki sifat penutup yang kuat dan tidak menjadi gelap atau hitam oleh sulfida.

-       Barium sulfat digunakan dalam cat, diagnostik sinar x-ray dan dalam pembuatan kaca. Barite sering digunakan sebagai agen pemberat dalam fluida pengebor sumur minyak dan digunakan dalam pembuatan karet. Barium karbonat digunakan dalam racun tikus. Sedangkan nitrat dan klorat memberikan warna pada pertunjukan kembang api. Semua senyawa barium yang larut dalam air atau asam sangat berbahaya. Barium yang muncul secara alami merupakan campuran tujuh isotop. Dua puluh dua isotop radioaktif barium lainnya telah ditemukan.

f.     Kegunaan Radium (Ra)

Sebelum bergabung dengan unsur lain :

-       Dalam dunia kedokteran, radium digunakan dalam terapi kanker dan penyakit -penyakit lainnya

-       Radium juga digunakan dalam memproduksi cat yang menyala dengan sendirinya, sumber netron.

-       Dalam dunia kedokteran, radium digunakan dalam terapi kanker dan penyakit-penyakit lainnya.

Setelah bersenyawa dengan Unsur lain :

-       Ketika radium dicampur dengan berilium menjadi sumber neutron yang baik.

-       Radium bromida adalah senyawa radium yang paling penting dalam hal inidigunakan sebagai sumber alpha - sinar untuk pengobatan lokal dari kanker kecil.

-       Radium sulfat digunakan dalam alat uji radiografi digunakan untuk mendeteksi kelemahan dalam logam.

-       Penggunaan lain industri adalah mencampur radium dan berilium untuk memperoleh sumber neutron, untuk prospek geofisika untuk perminyakan.

-       Radium (biasanya dalam bentuk radium klorida) digunakan dalam obat-obatan untuk menghasilkan gas radon yang digunakan sebagai pengobatan kanker misalnya beberapa sumber radon ini digunakan di Kanada pada 1920-an dan 1930-an. Isotop ²²³ Ra saat ini sedang diselidiki untuk digunakan dalam obat sebagai kanker pengobatan tulang metastasis.

-       Radium juga digunakan dalam memproduksi cat yang menyala dengan sendirinya, sumber netron dan dalam kedokteran. Dalam dunia kedokteran, radium digunakan dalam terapi kanker dan penyakit-penyakit lainnya. Beberapa isotop yang baru saja ditemukan seperti 60Co juga digunakan menggantikan radium dalam aplikasi-aplikasi tersebut. Beberapa sumber ini sangat kuat dan yang lainnya sangat aman digunakan. Radium kehilangan sekitar 1% dari aktifitasnya dalam 25 tahun, karena tertransformasikan menjadi unsur-unsur yang lebih ringan.

6.             Protein susu atau kasein diketahui mengandung kalsium yang berperan dalam pembentukkan tulang. Bagaimana mekanismenya agar kalsium yang terdapat dalam susu dapat diserap tubuh sehingga dapat dipakai dalam pemebentukkan tulang?

Jawab :

Total rata-rata banyaknya kalsium pada tubuh manusia dewasa kurang lebih mencapai 1 kg, dimana 99% terdapat pada tulang dan gigi, lalu 1% sisanya ada pada cairan tubuh dan aliran darah. Walaupun terkesan sangat sedikit, sisa 1% ini sebenarnya berperan penting dalam transmisi sistem saraf, konstraksi otot, pengaturan tekanan darah, dan pelepasan hormon.

Berikut adalah uraian perjalanan kalsium di dalam tubuh :

Untuk bisa diserap oleh tubuh, kalsium harus berbentuk cair. Namun, ada juga yang biasa mengkonsumsi kalsium dalam bentuk padat. Adanya asam pada lambung akan mengubah bentuk kalsium padat menjadi cair. Setelah itu, barulah perjalanan kalsium di tubuh dimulai. Dari lambung, kalsium akan diserap oleh usus. Setelah itu, apabila kalsium tersedia di dalam jumlah yang banyak, kalsium akan langsung diedarkan ke pembuluh darah melalui proses difusi. Namun, apabila jumlah kalsium yang tersedia hanya sedikit maka metabolisme kalsium akan dilakukan melalui proses transport aktif. Di dalam proses transport aktif, kalsium harus dibantu oleh vitamin D. Itulah mengapa kita memerlukan vitamin D untuk kesehatan tulang.

Melalui aliran cairan tubuh termasuk aliran darah, kalsium akan dibawa untuk disimpan di tulang. Tetapi, perjalanan ini belum berakhir karena kalsium masih dapat terlepas lagi dari tulang. Proses ini sebenarnya terjadi secara alami, namun proses ini juga perlu diantisipasi agar kalsium yang tersusun harus seimbang dengan kalsium yang terlepas dari tulang. Mengapa? Karena bila yang tersusun lebih sedikit dari yang terlepas, maka tulang akan dapat mengalami kerapuhan, mudah patah, dan tingkat yang lebih parah lagi yakni osteoporosis.

Grosvenor, M.B and Smolin, L.A. 2002. Nutrition: From Science to Life. Harcourt College Publishers.

Tidak Hanya Buat Tulang :

Proses penyusunan dan pelepasan kalsium dari tulang ternyata tidak berlangsung sesederhana yang kita bayangkan. Layaknya lalu lintas dengan polisi yang mengatur lalu lalangnya kendaraan, demikian pula dengan lalu lintas dari kalsium di peredaran darah kita. Yang bertindak sebagai “polisi” dalam mengatur kalsium adalah dua macam hormon pengatur kadar kalsium dalam darah, yaitu hormon PTH (Parathyroid Hormone) dan Calcitonin.

Apabila tingkat kadar kalsium dalam darah terlalu rendah, hormon PTH akan dilepaskan. Hormon PTH ini akan memicu pelepasan kalsium dari tulang ke aliran darah. Sebaliknya, apabila tingkat kadar kalsium dalam darah terlalu tinggi, kerja hormon PTH akan dihentikan dan digantikan dengan calcitonin. Hormon calcitonin bekerja berlawanan dengan PTH, yakni menghambat terjadinya pelepasan kalsium dari tulang ke darah.

Untuk hasil maksimal sebaiknya susu dikonsumsi pada malam hari. Pada malam hari osteoklas atau sel-sel penghancur tulang tidak bekerja. Pada malam hari aktivitas kita juga tidak banyak sehingga kalsium susu terserap optimal. Jadi, jika tujuannya untuk meningkatkan penyerapan kalsium mengkonsumsi susu sebaiknya pada malam hari.

7.             Klorofil mengandung ion kalsium atau magnesium. Apa fungsi dari ion ini dalam klorofil tersebut?

Jawab :

Klorofil atau yang biasa dikenal dengan zat hijau daun, merupakan kandungan yang menyebabkan warna hijau pada tanaman. Klorofil ini akan menyerap energi dari matahari untuk memfasilitasi berlangsungnya proses fotosintesis pada tumbuhan. Yang lebih menarik lagi, komposisi kimia klorofil hampir sama dengan komposisi darah manusia. Bedanya, atom sentral klorofil adalah magnesium sedang atom sentral manusia adalah besi. Hal ini, ditambah dengan pentingnya klorofil dalam proses metabolisme tumbuhan menarik perhatian ilmuwan untuk mencari tahu kemungkinan apakah klorofil bisa mendatangkan manfaat yang sama pula pada manusia. Hasilnya, banyak penelitian yang telah menemukan manfaat klorofil bagi kesehatan manusia.

Kalsium (Ca) Fungsi Kalsium adalah untuk menyusun klorofil, kalsium juga dibutuhkan enzim untuk metabolis karbohidrat, serta mempergiatkan sel meristem. Tanda kekurangan Kalsium adalah terjadinya disintegrasi pada ujung-ujung tanaman (ujung batang, akar, dan buah)  sehingga ujungnya menjadi mengering atau mati, tunas daun yang masih muda akan tumbuh abnormal. Sumber kalsium adalah, dolomit kliserit, atau CNO (disemprotkan melalui daun, tetapi kalu bisa jangan dicampur pestisida kecuali yang bersifat basa).

Magnesium (Mg) Berfungsi untuk transportasi fosfat, mengaktifkan enzim tansposporilase, menciptakan warna hijau pada daun, membentuk karbohidrat, lemak/minyak.tanda-tanda kekurangan magnesium yaitu menguningnya daun yang dimulai dariujung da bagian bawah daun. Sumber Magnesium yaitudolomit dan kliserit.

Tanaman memerlukan kalsium untuk membuat protein. Kalsium merupakan bagian esensial dari struktur dinding sel tanaman, enyediakan pengangkutan dan retensi unsur-unsur yang lain di dalam tanaman. Kalsium juga diketahui sebagai unsur yang dapat melawan garam lkali dan asam organik di dalam suatu tanaman.

Manfaat : mengaktifkan pembentukan bulu-bulu akar dan biji serta menguatkan batang. Membantu keberhasilan penyerbukan. Membantu pemecahan sel. membanti aktivitas beberapa enzim pertumbuhan. Serta menetralisir senyawa dan kondisi tanah yang merugikan. Tepi daun muda mengalami krorosil, lalu menjalar ke tulang daun. Kuncup tanaman muda tidak berkembang dan mati. Terdapat bintik hitam pada serat daun. Akar pendek. Buah pecah dan bermutu rendah.

Magnesium merupakan bahan pakan yang penting untuk pertumbuhan. Tanpa magnesium, tanaman tidak dapat menggunakan cahaya untuk membuat makanan. Tanaman juga membutuhkan magnesium untuk dapat mengatur bahan pakan ang lainnya dan untuk membentuk tunas. Manfaat : membantu pembentukan klorofil, asama amino, vitamin, lemak dan gula. Berperan dalam transportsi fosfat dalam tanaman.

8.             Kerang dapat membangun cangkangnya dengan mempergunakan banyak kalsium sehingga cangkang bisa berubah ukurannya dari kecil sampai besar sesuai ukuran tubuhnya. Bagaimana proses pembangunan cangkang tersebut dapat diterangkan secara kimia?

Jawab :

Kerang adalah hewan air yang termasuk hewan bertubuh lunak (moluska). Berasal dari bahasa latin, molluscus yang berarti lunak, tubuhnya lunak dan tidak bersegmen, terbungkus oleh mantel yang terbuat dari jaringan khusus, dan umumnya dilengkapi dengan kelenjar-kelenjar yang dapat menghasilkan cangkang.

Semua kerang-kerangan memiliki sepasang cangkang disebut juga cangkok atau katup yang biasanya simetri cermin dan pada bagian tengah dorsal yang dihubungkan oleh jaringan ikat (ligamen), berfungsi seperti engsel untuk membuka dan menutup cangkang dengan cara mengencangkan dan mengendurkan otot.

Mollusca merupakan filum terbesar dari kingdom animalia. Molluska dibedakan menurut tipe kaki, posisi kaki, dan tipe cangkang, yaitu Gastropoda, Pelecypoda, dan Cephalopoda.

Pelecypoda, diidentefikasikan sebagai kerang (Anadara sp.), tiram mutiara (Pinctada margaritifera dan Pinctada mertinsis), kerang raksasa (Tridacna sp.), dan kerang hijau (Mytilus viridis). Hewan kelas ini selalu mempunyai cangkang katup sepasang yang disebut sebagai Bivalvia.

Struktur tubuh kerang ialah bilateral simetris, terlindung oleh cangkang kapur yang keras. Bagian cangkang terdiri atas bagian torsal dan bagian ventral. Pada bagian torsal terdapat:

·         Gigi sendi, sebagai poros ketika katup membuka dan menutup serta meluruska kedua katup

·         Ligament sendi, berfungsi menyatukan katup bagian dorsal dan memisahkan katup vertal

·         Umbo, tonjolan cangkang di bagian dorsal.

Lapisan cangkang kerang secara kimia, yaitu:

a.              Periostrakum, merupakan lapisan tipis dan gelap yang tersusun atas zat tanduk yang dihasilkan oleh tepi mantel; sehingga sering disebut lapisan tanduk, fungsinya untuk melindungi lapisan yang ada di sebelah dalamnya dan lapisan ini berguna untuk melindungi cangkang dari asam karbonat dalam air serta memberi warna cangkang.

b.             Prismatic, lapisan tengah yang tebal dan terdiri atas kristal-kristal kalsium karbonat yang berbentuk prisma yang berasal dari materi organik yag dihasilkan oleh tepi mantal.

c.              Nakreas, merupakan lapisan terdalam yang tersusun atas kristal-kristal halus kalsium karbonat. merupakan lapisan mutiara yang dihasilkan oleh seluruh permukaan mantel. Dilapisan ini, materi organik yang ada lebih banyak daripada di lapisan prismatic. Lapisan ini tampak berkilauan dan banyak terdapat pada tiram/kerang mutiara. Jika terkena sinar, mampu mamancarkan keragaman warna. Lapisan ini sering disebut sebagai lapisan mutiara.

9.             Barium sulfat bisa dipakai dalam diagnosa kondisi lambung atau usus seseorang yang mengalami gangguan lambung atau usus. Terangkan bagaimana peran senyawa barium tersebut dalam proses diagnosa demikian?

Jawab :

Untuk sampai pada diagnosis kanker lambung(perut).dokter akan melakukan tes pisik,penyinaran sinar X dengan cairan barium sehingga tumor akan terlihat,endoskopi dimana tabung cahaya dimasukkan kedalam mulut,tenggorokan dan masuk ke perut.Setiap tempat yang dicurigai terdapat kanker akan di biopsi.Jika dokter mengidentifikasi kanker telah menyebar,tes lebih invasif seperti pembedahan bisa dilakukan. Pemeriksaan serial saluran pencernaan atas dan usus halus digunakan untuk memeriksa saluran pencernaan bagian atas dan tengah (Kerongkongan, lambung, dan usus kecil). Ini memerlukan pencelanan barium sulfat, minuman berkapur (tetapi bukan tepung) dengan konsistensi seperti susu kocok. Barium yang berjalan pada saluran pencernaan dapat tampak dengan penyi Barium masuk ke lambung, hal ini akan menunjukkan karakterisitik lipatan-lipatan yang disebut rugae. Kalau lambung sudah terisi sepenuhnya dengan barium, kontur lapisan terluar akan tampak halus dan teratur tanpa adanya pendataran, yaitu daerah yang kaku (rigid).

Setelah barium masuk ke lambung, hal ini akan cepat dikosongkan untuk menuju usus dua belas jari dan menampakkan lipatan-lipatan sirkuler. Lipatan ini dalam dan menjadi semakin banyak pada bagian usus halus selanjutnya yaitu, jejunum. Kadang-kadang barium tersangkut di antara lipatan-lipatan tersebut, sehingga akan tampak gambaran sinar-X bintik-bintik. Kalau barium sudah memasuki ileum, lipatan-lipatan sirkuler berkurang dan, kecuali ada pelebaran yang mrirp dengan usus dua belas jari. Penyinaran sinar-X juga menunjukkan diameter usus halus dari usus dua belas jari sampai ileum mengecil secara bertahap.

Sinar-X pada lambung bisa menampakkan tumor dan tukak lambung. Tumor ganas menampakkan defek pengisian pada film sinar-X dan biasanya mengacaukan pergerakan saluran cerna.Tukak paling banyak timbul pada lambung dan usus dua belas jari, oleh karena itu kedua area itu diperiksa bersama. Tukak yang jinak biasanya menunjukkan ada bekas penyembuhan sebagian atau seluruhnya dan pada radiasi tampak karakteristik gambaran lipatan yang menyebar dari tepi cekungan tukak. Tukak yang ganas biasanya berkaitan dengan adanyan dugaan masa, biasanya pada radiasi menampakkan adnya lipatan-lipatan yang menyebar dari tepi cekungan tukak menuju masa tersebut. Akan tetapi, untuk diagnosa pasti dari tukak dan tumor diperlukan biopsy. Sinar-X pada usus halus bisa menampakkan enteristik regional, sindroma malabsorbsi dan tumor.

Diagnosa Barium sulfat dalam lambung sering disebut barium enema dengan menggunakan x-ray . Senyawa barium (barium sulfat) oleh dokter kadang-kadang digunakan untuk melakukan tes medis / kesehatan. BaSO4 digunakan sebagai media kontras untuk diagnostik sinar-X perut sebab senyawa ini tidak larut dalam asam khlorida. Ion Ba²⁺ sangat beracun dan larut dalam air yang mengandung ion ini harus ditangani dengan ekstra hati-hati.

Berikut adalah reaksi barium dengan asam yang terjadi dalam lambung :

Ba + HCl → BaCl₂ + H₂

Barium bereaksi dengan asam kuat seperti (HCl) membentuk garam dan gas hydrogen. Sifat kimia barium akan terjadi reaksi keras jika barium adalah bubuk. Logam barium mudah diserang dalam asam kebanyakan, dengan pengecualian asam sulfat sebagai pasivasi berhenti reaksi dengan membentuk barium sulfat larut. Reaksi :

Ba + H₂SO₄   BaSO₄ + 2H⁺

BaSO₄ berbentuk powder (serbuk putih) subtansinya yang berbentuk kapur. Dalam hal ini, BaSO₄ bisa dipakai dalam diagnose kondisi lambung atau usus yang mengalami gangguan lambung atau usus, tetapi dengan memperhatikan ukuran partikel barium, jika ukuran partikel sangat kecil maka akan mempermudah barium larut dalam air jika ukuran partikelnya kecil maka akan semakin stabil suspensinya.

Dilihat pula dari muatan partikelnya barium sulfat berpengaruh pada gugusan partikel. Partikel saling mengikat, dan semakin besar ukuran partikel maka endapan akan semakin banyak. Hal ini lebih banyak terjadi endapan di lambung. Jika mauatan partikel lebih kecil, maka akan semakin sedikit mengendap di lambung. Hal lain yang diperhatikan dalam hal ini adalah pH barium sulfat harus antara 5 – 3, merupakan larutan yang bersifat asam terutama setelah berada di lambung, sehingga lebih banyak mengendap di lambung.

10.         Magnesium banyak dipakai sebagai logam ‘scavenger’ dalam industri pembuatan kapal agar badan kapal menjadi tahan korosi. Bagaimanakah proses yang terjadi dengan logam Mg sehingga dapat memperlambat korosi badan kapal?

Jawab :

Korosi adalah proses elektrokimia yang terjadi pada logam yang menyebabkan kerusakan pada logam tersebut. Sejauh ini proses korosi yang lazim terjadi adalah pembentukan karat pada besi. Gas oksigen dan air sangat berpengaruh pada proses oksidasi besi yang akhirnya menjadi korosi.

Proses pelindung katoda adalah proses perlindungan logam dari reaksi dengan membuatnya sehingga katoda dalam sel galvani (elektrolisis), contohnya adalah badan kapal yang dilindungi dengan magnesium. Dimana magnesium sebagai anoda (mempunyai sifat lebih elektropositif). Sehingga hanya magnesium yang akan terkikis atau berkuran ) dalam proses korosi ini. Proses ini juga disebut proses pengorbanan anoda (sacrificial anode).

Hal ini menggunakan prinsip pengorbanan anoda. Magnesium adalah logam magnesium dikontakan dengan besi, maka magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. Secara periodic batang magnesium harus diganti.