Logam alkali adalah logam yang berada pada golongan IA sedangkan logam alkali tanah adalah logam yang berada pada golongan IIA.

Natrium adalah contoh logam alkali sedangkan kalsium adalah contoh logam alkali tanah.

Kata kunci yang harus digarisbawahi adalah "kalsium adalah reduktor yang lebih kuat dari natrium."

• Reduktor adalah zat yang menyebabkan zat lain mengalami reaksi reduksi.
• Reduktor akan memiliki potensial reduksi yang rendah.
• Potensial reduksi adalah nilai tetap untuk menunjukkan kemampuan suatu zat untuk mengalami reaksi reduksi
• Zat reduktor ini akan mengalami reaksi oksidasi.

Berdasarkan penjelasan di atas, karena kalsium adalah reduktor yang lebih kuat dari natrium maka potensial reduksi kalsium lebih kecil dari natrium.

Golongan halogen adalah atom pada golongan VIIA yang bersifat sangat reaktif.

Atom yang termasuk dalam golongan halogen:

1. F (Fluorin)
2. Cl (Klorin)
3. Br (Bromin)
4. I (Iodin)
5. At (Astatin)

Reaksi antara halogen dengan logam akan terjadi secara hebat dan spontan.

• Na $+$ $\frac{1}{2}$Br₂ $\longrightarrow$ NaBr
• Fe $+$ Cl₂ $\longrightarrow$ FeCl₂

Reaksi antara hidrogen dan halogen juga dapat terjadi secara langsung tanpa bantuan katalis. Reaksi ini akan membentuk asam halida.

• H₂ $+$ Br₂ $\longrightarrow$ 2HBr

Reaksi antara halogen dengan golongan IVA dapat terjadi secara langsung, kecuali untuk unsur C.

• Si $+$ 2Cl₂ $\longrightarrow$ SiCl₄

*CCl₄ tidak dibuat dari reaksi antara C dengan Cl₂, tetapi melalui reaksi antara kloroform dan Cl₂.

Jadi reaksi yang tidak terjadi secara langsung adalah C $+$ Cl₂.

Golongan gas mulia adalah atom pada golongan VIIIA.

Atom yang termasuk dalam golongan gas mulia:

1. He (Helium)
2. Ne (Neon)
3. Ar (Argon)
4. Kr (Krypton)
5. Xe (Xenon)
6. Rn (Radon)

Gas mulia merupakan unsur yang paling stabil dan sukar bereaksi dibandingkan unsur pada golongan lain. Hal ini disebabkan gas mulia memiliki elektron valensi 2 atau 8 sehingga semua elektron sudah berpasangan, energi ionisasinya tinggi, dan afinitas elektronnya rendah. Salah satu unsur dari golongan VIIIA yang memiliki banyak fungsi adalah helium.

Pemanfaatan gas helium meliputi:

1. Pengisi balon cuaca karena helium lebih ringan dari udara sehingga dapat terbang dan tidak mudah meledak (stabil) sehingga aman digunakan. Dalam balon cuaca dipasang instrumen cuaca dan radio transmitter untuk merekam keadaan cuaca di suatu tempat yang ditentukan oleh peneliti.
2. Pendingin gulungan magnet pada scanner MRI (Magnetic resonance imaging) sebab memiliki titik didih (-268$\degree$C) dan titik leleh (-272$\degree$C) yang paling rendah dibanding unsur lainnya.
3. Pengisi tabung penyelam karena sifatnya yang stabil dan kelarutannya dalam darah yang rendah sehingga tidak berbahaya bagi tubuh.
4. Menjaga bahan bakar roket agar tetap cair sebab memiliki titik didih (-268$\degree$C) dan titik leleh (-272$\degree$C) yang paling rendah dibanding unsur lainnya.

Sehingga yang bukan termasuk manfaat dari gas helium adalah pengelasan logam tanpa oksigen.

*Pengelasan logam tanpa oksigen menggunakan unsur gas mulia lain, yaitu argon. Argon menghasilkan nyala yang lebih halus, serta harga yang lebih ekonomis karena terdapat di alam dalam jumlah yang banyak.

Unsur yang elektron valensinya ns² merupakan unsur pada golongan IIA. Logam alkali tanah adalah logam yang berada pada golongan IIA.

Yang termasuk logam alkali tanah.

1. Be (Berilium)
2. Mg (Magnesium)
3. Ca (Kalsium)
4. Sr (Stronsium)
5. Ba (Barium)
6. Ra (Radium) - termasuk unsur radioaktif

Hasil kali kelarutan (K_sp) dari garam alkali tanah sangat bermanfaat untuk penentuan proses pemisahan suatu ion alkali tanah dari ion lain dengan metode pengendapan. Semakin besar nilai K_sp maka kelarutan semakin tinggi dan semakin mudah suatu senyawa untuk larut. Pemisahan menggunakan teknik ini difokuskan untuk membuat ion lain mengendap terlebih dahulu sehingga dapat dipisahkan dari ion yang diinginkan.

Analisis opsi jawaban:

Larutan hidroksida - larutan karbonat - larutan karbonat

1. Penambahan larutan hidroksida: ion magnesium mengendap sebagai Mg(OH)₂ dan tersisa ion kalsium, stronsium, dan barium dalam larutan.
2. Penambahan larutan karbonat: ion kalsium, stronsium, dan barium mengendap sebagai CaCO₃, SrCO₃, dan BaCO₃ karena nilai Ksp ketiga larutan hampir sama.
3. Penambahan larutan karbonat: -
4. Kesimpulan: tidak diperoleh ion barium.

Larutan karbonat - larutan hidroksida - larutan oksalat

1. Penambahan larutan karbonat: ion kalsium, stronsium, dan barium mengendap sebagai CaCO₃, SrCO₃, dan BaCO₃ karena nilai Ksp ketiga larutan hampir sama sehingga tersisa ion magnesium.
2. Penambahan larutan hidroksida: ion magnesium mengendap sebagai Mg(OH)₂ dan tidak tersisa ion dalam larutan.
3. Penambahan ion oksalat : -
4. Kesimpulan: tidak diperoleh ion barium.

Larutan hidroksida - larutan karbonat - larutan hidroksida

1. Penambahan larutan hidroksida: ion magnesium mengendap sebagai Mg(OH)₂ dan tersisa ion kalsium, stronsium, dan barium dalam larutan.
2. Penambahan larutan karbonat: ion kalsium, stronsium, dan barium mengendap sebagai CaCO₃, SrCO₃, dan BaCO₃ karena nilai Ksp ketiga larutan hampir sama.
3. Penambahan larutan hidroksida: -
4. Kesimpulan: tidak diperoleh ion barium.

Larutan oksalat - larutan karbonat - larutan hidroksida

1. Penambahan larutan oksalat: ion kalsium mengendap sebagai CaC₂O₄ dan tersisa ion magnesium, stronsium, dan barium dalam larutan.
2. Penambahan larutan karbonat: ion stronsium dan barium mengendap sebagai SrCO₃ dan BaCO₃ karena nilai Ksp kedua larutan hampir sama sehingga tersisa ion magnesium.
3. Penambahan larutan hidroksida: ion magnesium mengendap sebagai Mg(OH)₂ dan tidak tersisa ion apapun.
4. Kesimpulan: tidak diperoleh ion barium.

Larutan oksalat - larutan hidroksida - larutan hidroksida

1. Penambahan larutan oksalat: ion kalsium mengendap sebagai CaC₂O₄ dan tersisa ion magnesium, stronsium, dan barium dalam larutan.
2. Penambahan larutan hidroksida: ion magnesium mengendap sebagai Mg(OH)₂ dan tersisa ion stronsium dan barium dalam larutan.
3. Penambahan larutan hidroksida: penambahan ion hidroksida akan mengendapkan ion stronsium menjadi Sr(OH)₂ sehingga tersisa ion barium dalam larutan.
4. Kesimpulan: diperoleh ion barium.

Jika Maya ingin mendapatkan ion barium, maka urutan penambahan larutan yang benar adalah larutan oksalat - larutan hidroksida - larutan hidroksida.

Golongan gas mulia adalah atom pada golongan VIIIA yang bersifat stabil dan sukar bereaksi. Namun, beberapa senyawa gas mulia sudah bisa disintesis di dalam laboratorium.

Atom yang termasuk dalam golongan gas mulia:

1. He (Helium)
2. Ne (Neon)
3. Ar (Argon)
4. Kr (Krypton)
5. Xe (Xenon)
6. Rn (Radon)

Contoh senyawa gas mulia yang bisa disintesis sebagai berikut.

XeF₄ (padatan tidak berwarna) termasuk jenis senyawa biner (terbentuk dari dua unsur yang berbeda) dan disintesis melalui reaksi antara gas Xe dan gas F₂ pada suhu 400$\degree$C. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.

• 3Xe(g) $+$ 6F₂(g) $\longrightarrow$ XeF₂(s) $+$ XeF₄(s) $+$ XeF₆(s)

XeOF₂ adalah senyawa oksi (mengandung oksigen) yang dapat diperoleh dari reaksi hidrolisis XeF₄ pada suhu rendah (-80$\degree$C). Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.

• 3XeF₄(s) $+$ H₂O(l) $\longrightarrow$ XeOF₂(s) $+$ HF(aq)

Maka senyawa gas mulia yang merupakan jenis senyawa biner dan oksi berturut-turut adalah XeF₄ dan XeOF₂.

Golongan gas mulia adalah atom pada golongan VIIIA.

Atom yang termasuk dalam golongan gas mulia:

1. He (Helium)
2. Ne (Neon)
3. Ar (Argon)
4. Kr (Krypton)
5. Xe (Xenon)
6. Rn (Radon)

Atom dari golongan gas mulia dengan ciri-ciri memiliki kelimpahan terbesar di udara adalah argon (Ar). Argon memiliki massa atom 18 dengan konfigurasi sebagai berikut.

₁₈Ar : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶

Golongan $=$ elektron valensi $=$ 8

Periode $=$ jumlah kulit $=$ 3

Argon terdapat pada golongan VIIIA dan periode 3.

Maka konfigurasi atom yang benar untuk argon adalah 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶.

Logam alkali adalah logam yang berada pada golongan IA.

Yang termasuk logam alkali adalah (dalam satu golongan dari atas ke bawah):

1. Li (Litium)
2. Na (Natrium)
3. K (Kalium)
4. Rb (Rubidium)
5. Cs (Cesium)
6. Fr (Fransium)

Logam alkali periode 3 adalah Natrium (Na) dengan nomor atom 11.

Untuk berikatan dengan unsur halogen, natrium akan melepas 1 elektron dan membentuk ion Na⁺.

Konfigurasi unsur natrium adalah sebagai berikut.

₁₁Na : 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹

Konfigurasi ion natrium adalah sebagai berikut.

₁₁Na⁺ : 1s² 2s² 2p⁶

Maka ion yang terbentuk adalah Na⁺ yang berasal dari hasil pelepasan elektron pada subkulit 3s.

Kelektronegatifan adalah kemampuan suatu atom untuk menarik elektron dari atom lain.

X : 1s² 2s² 2p⁵

Elektron valensinya 7 dan berakhir pada subkulit np ns, maka termasuk golongan VIIA.

Jumlah kulit yang terisi elektron sebanyak 2, maka unsur terletak pada periode 2.

Unsur X terletak pada golongan VIIA dan periode 2.

Y : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵

Elektron valensinya 7 dan berakhir pada subkulit np ns, maka termasuk golongan VIIA.

Jumlah kulit yang terisi elektron sebanyak 3, maka unsur terletak pada periode 3.

Unsur Y terletak pada golongan VIIA dan periode 3.

Dalam satu golongan, semakin ke bawah maka semakin kecil keelektronegatifan sehingga unsur Y yang terletak di bawah unsur X pada golongan yang sama (VIIA) memiliki keelektronegatifan yang lebih kecil.

Jadi keelektronegatifan unsur X lebih besar dari unsur Y.

Logam alkali adalah logam yang berada pada golongan IA.

Yang termasuk logam alkali adalah (dalam satu golongan dari atas ke bawah):

1. Li (Litium)
2. Na (Natrium)
3. K (Kalium)
4. Rb (Rubidium)
5. Cs (Cesium)
6. Fr (Fransium)

Logam alkali diperoleh dari pemisahan senyawa alkalinya. Proses pemisahan melalui proses elektrolisis berasal dari lelehan garam kloridanya. Penggunaan larutan garam klorida tidak bisa dilakukan karena potensial reduksi air lebih tinggi dibanding potensial reduksi natrium dalam larutan, sehingga spesi yang akan mengalami reduksi adalah air, bukan ion natrium.

Karena dalam soal ditanyakan reaksi reduksi yang terjadi jika proses elektrolisis menggunakan larutan NaCl, maka jawaban yang tepat adalah air yang akan mengalami reaksi reduksi. Reaksi reduksi air adalah sebagai berikut.

H₂O(l) $+$ 2e^- $\longrightarrow$ H₂(g) $+$ 2OH^-(aq)

Note: Oleh karena itu, yang seharusnya digunakan pada elektrolisis adalah lelehan NaCl sehingga yang mengalami reduksi adalah Na, sesuai persamaan berikut.

Na⁺(l) $+$ e^- $\longrightarrow$ Na(s)

Jika pada proses elektrolisis tersebut digunakan larutan NaCl, maka reaksi reduksi yang terjadi adalah H₂O(l) $+$ 2e^- $\longrightarrow$ H₂(g) $+$ 2OH^-(aq).

Golongan halogen adalah atom pada golongan VIIA yang bersifat sangat reaktif.

Atom yang termasuk dalam golongan halogen (dari atas ke bawah dalam satu golongan):

• F (Fluorin)
• Cl (Klorin)
• Br (Bromin)
• I (Iodin)
• At (Astatin)

Suatu unsur halogen Y memiliki ciri-ciri sebagai berikut.

(1) Dapat membentuk asam lemah HY

Asam yang berasal dari unsur halogen disebut asam halida. Satu-satunya asam halida yang termasuk asam lemah adalah HF.

(2) Memiliki kemampuan menarik elektron yang tinggi

Unsur F merupakan unsur dengan keelektronegatifan tertinggi atau memiliki kemampuan menarik elektron yang tinggi jika membentuk ikatan.

(3) Dapat membentuk unsur diatom

Unsur F dalam keadaan bebas berbentuk unsur diatom, yaitu F₂.

(4) Mampu membentuk ikatan hidrogen

Ikatan hidrogen adalah ikatan antarmolekul yang terdiri dari atom H yang berikatan dengan unsur yang sangat elektronegatif, seperti F, O, dan N. Unsur F dapat membentuk ikatan hidrogen ketika membentuk molekul HF.

Maka jelas bahwa unsur halogen Y yang dimaksud adalah unsur F.

Unsur F jika berikatan dengan logam alkali akan membentuk garam halida dengan rumus molekul MF (M adalah kode untuk logam alkali).

Garam halida jika direaksikan dengan unsur diatom dari klorin (Cl₂), maka:

MF $+$ Cl₂ $\longrightarrow$ tidak dapat bereaksi

Potensial reduksi Cl₂ lebih rendah dari F₂ sehingga Cl₂ tidak dapat mendesak F₂. Akibatnya, tidak terjadi reaksi apapun dan tidak terbentuk produk apapun.

Jadi apabila unsur Y yang berikatan dengan logam alkali (M) direaksikan dengan unsur diatom dari unsur klorin, produk yang dapat diperoleh adalah tidak ada.