Logam alkali tanah (golongan 2)

Dua elektron terluar

Setiap logam alkali tanah memiliki dua elektron terluar pada orbital s, sehingga konfigurasinya berakhir dengan ns²: magnesium adalah [Ne] 3s² dan kalsium adalah [Ar] 4s². Melepaskan keduanya menghasilkan susunan gas mulia sebelumnya dan ion seperti Mg²⁺ dan Ca²⁺. Melepaskan dua elektron membutuhkan lebih banyak energi daripada melepaskan satu, sehingga logam ini bereaksi lebih lemah daripada logam alkali.

Nama ini berasal dari kimia awal: oksidanya, yang dahulu disebut tanah (earth), larut dalam air menghasilkan larutan basa, misalnya CaO + H₂O → Ca(OH)₂.

Sifat fisika

Logam alkali tanah berwarna putih keperakan, menghantarkan listrik dengan baik, dan meleleh pada suhu yang jauh lebih tinggi daripada logam alkali: magnesium pada 650 °C dan berilium pada 1287 °C. Beberapa senyawanya mewarnai nyala api, dengan kalsium menghasilkan merah bata, stronsium merah tua, dan barium hijau pucat, itulah sebabnya garam stronsium dan barium digunakan pada kembang api.

Reaksi dan kecenderungan sepanjang golongan

Reaktivitas meningkat ke arah bawah golongan karena elektron terluar makin jauh dari inti dan makin mudah dilepaskan. Berilium tidak bereaksi dengan air, magnesium hanya bereaksi sangat lambat dengan air dingin tetapi terbakar dalam uap, dan kalsium bereaksi dengan stabil dengan air dingin: Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂. Stronsium dan barium bereaksi lebih cepat lagi.

Magnesium terbakar di udara dengan nyala putih yang menyilaukan: 2Mg + O₂ → 2MgO. Ke arah bawah golongan, hidroksidanya makin mudah larut sedangkan sulfatnya makin sukar larut, sehingga barium sulfat hampir tidak larut sama sekali.

Kegunaan logam alkali tanah

Kalsium fosfat menyusun tulang dan gigi, dan kalsium karbonat membentuk kapur tulis, batu kapur, marmer, dan cangkang kerang; batu kapur digunakan untuk membuat semen. Ion kalsium dan magnesium yang terlarut menyebabkan air sadah dan kerak kapur. Magnesium adalah logam ringan yang digunakan dalam paduan untuk mobil, pesawat, dan laptop, dan setiap molekul klorofil pada tumbuhan hijau memiliki ion magnesium di pusatnya.

Berilium ringan dan kaku, sehingga digunakan pada komponen kedirgantaraan dan membentuk cermin Teleskop Luar Angkasa James Webb, tetapi debunya beracun. Barium sulfat ditelan sebelum pemeriksaan sinar-X saluran pencernaan dan aman karena tidak larut. Radium dulu membuat piringan jam berpendar, dan radium-223 kini mengobati kanker prostat yang telah menyebar ke tulang.