Slide 1
Didik Setiyo W.KARAKTERISTIK PELARUT NONAIRPendahuluanSOLVEN dapat berupa fasacairan molekuler (paling banyak aplikasinya, liquid state)Lelehan garam (nonaqueous inorganic solvent, sebagai media preparasi beberapa senyawa pada temperatur > T kamar, endotermik pada T kamar) Logam-logam dengan titik leleh rendah (Na dan Hg)
2Klasifikasi atas sifat donor proton tinggiSolven amfiprotik (asam maupun basa, spt. air, metanol)Solven protogenik (asidik, spt HF, H2SO4)Protofilik (basic, spt. tetrametil urea)Aprotik (netral, spt. asetonitril) rendahSolven amfiprotik (baik asam maupun basa, spt. alkohol rantai lebih panjang) Solven protogenik (yang asidic, spt. asam asetat glasial)Protofilik (basic, spt. amina)Aprotik ( netral, spt. benzena, CCl4)
Klasifikasi atas sifat kemampuan meng-ionisasiIonozing solvent (air, alkohol, asam asetat dll.) yg berkarakter polar dan larutan yang terbentuk bersfat konduktornon-ionozing solvent (CCl4, CS2, hidrokarbon, dll) yg biasanya apolar, dapat melarutkan senyawa ionik (sedikit) dan kovalen (terutama), sifat konduktivitas larutan rendah.
Klasifikasi atas dasar afinitas terhadap airHidrofilik (DMSO, aseton, dll)Hidrofobik (CCl4, HK, dll.)
Klasifikasi atas dasar sifat rekasi ttt.Sbg pengembangan konsep asam-basa Bronsted-Lowry:Protik (strong hydrogen donor properties, spt. alkohol, alkohol terfluorinasi, formamida, ammonia, HF, dll)Aprotik atau dipolar aprotic solvent (biasanya dg > 15, tapi tidak memiliki hidrogen yang bisa dilepaskan) spt. DMF, DMSO, HMPA, aseton, asetonitril, nitrometana, dll.Klasifikasi berdasarkan konsep asam-basa Pearson Hard character (protic solvent), dapat mensolvasi anion kecil dg ikatan H yang kuatSoft character (dipolar aprotik solvent), yang berinteraksi dengan anion besar dan polarizable
Klasifikasi atas dasar konduktivitas HClAtas dasar perbedaan kemampuan mensolvasi anionLevelling solvent ( berkemampuan membuat ikt. H yang kuat, shg. mensolvasi dg kuat anion-anion keciltermasuk klorida yang menyebabkan dissosiasi hidrogen klorida), spt, metanolDifferentiating solvent, tidak membentuk ikt. H, shg kemampuan mensolvasi anion rendah, contoh asetonitril, DMSO, nitrobenzena. Di dalam solven ini kemampuan berdissodiasi bergantung pada dan kemampuan solven mensolvasi proton.Klasifikasi dalam aplikasi asidimetri dan alkalimetriAsidic solvent, donor proton Basic solvent, akseptor protonAtas dasar ini: basa dapat dititrasi dalam solven asam yang dapat dg mudah mentransfer proton ke basa yang terlarut di dalamnya, dan asam dapat dititrasi dalam solven basa yang dapat dg mudah menerima proton dari asam yang terlarut di dalamnya. Kekuatan basa semakin meningkat dalam solven asam, dan sebaliknyaContoh penting solven asam: asam asetat glasialSolven basa: piridin, etilendiamin, DMF
9Klasifikasi yang lebih umum, berdasarkan teori Asam-basa LewisPenting dalam kajian kimia koordinasiDonor solvent (basa Lewis) yang berkemampuan mendonasikan pasangan elektronSolven donor bereaksi dg mlk penerima dan ion
SbCl5 + D DSbCl5
Co2+ + 6D CoD62+
Acceptor Solvent, (asam Lewis) yang mampu menerima pasangan elektronSolven akseptor, A biasanya bereaksi dengan senyawa donor:
KF + A K+ + AF-
Analisis wacanaEx.1: Penggolongan atas dasar konstanta dielektrik:
r tinggi sedangrendah
batas masing-masing tidak jelas !!! (dan overlaping)
Biasanya berkemampuan ionisasi dan solvasi yang tinggi terhadap ion-ion
Self-dissociation:H2O H+ + O-Ex. 2: Penggolongan atas prinsip like dissolve like malahan hanya membedakan r yang tinggi dan rendah
Klasifikasi Lain:Perpaduan model klasifikasi dan golongan sumber solvenAtas dasar kemampuan menangkap dan melepas proton (konsep Brnsted-Lowry) Protik (solven-solven yang berkemampuan melepaskan proton)Aprotik
Sumber (organik atau anorganik)Organic and Amphiprotic inorganic solventsMeliputi pelarut-pelarut organik dan anorganik yang mampu mendonorkan atau menerima proton (seperti H2SO4, NH3)
Inorganic Aprotic solventsMeliputi solven molekuler, spt. SO2 dan solven anorganik amfoter
Organic and Amphiprotik inorganic solventsPROTIK (Amfiprotik ) Capable of accepting or donating protonsProtofilikTerutama basapiridin, amina, amonia cair, eter (dioksan, THF) tetrametilurea, ProtogenikTerutama asamAs.asetat, HF, HI, H2SO4, HClNetralAlkohol (metanol, air)APROTIKIncapable of transferring protonsDipolar aprotikprotofilikDMF, DMS, aseton, asetonitrilprotofobikKeton, nitrometanaInert (nonpolar)HK (benzena), HK terhalogenasi (kloroform)Inorganic Aprotic SolventMolecular solvent, no measureble self-ionizationContoh: SO2. N2O4Self-ionizatonN2O4 NO+ + NO3-
Amphoteric Solvent, exibit a measureble degree of self-ionization terhadap kation dan anion menurut skema umumnS s+ + s-
meskipun solven adl. aprotik (tidak ada transfer proton) tapi kesetimbangan ini identik dengan autoprotolisi senyawa amphiprotikKarakteristik Sifat PelarutSifat suatu solven ditentukan oleh sifat kimia dan fisikaSifat fisika terpenting (yg menyumbang bagaimana sifat umum solven):Titik lelehTitik didih menentukan rentang T solven dapat digunakanTekanan uapIndeks biasKerapatanViskositas mempengaruhi mobilitas ion.reaktivitas ? Konduktivitas (dpt mengindikasikan kritria kemurnian solven)Panas penguapan (>> berarti seberapa kuat asosiasi mlk solven)Momen dipol (momen dipol >>, interaksi elektrostatik solven dan ion yg dilarutkan ? (>> spesies bermuatan semakin terdispersi)
Physicochemical Properties of Typical SolventsWATERNeutral Amphiprotic Solvent:a Comparative FrameworkSelf-Dissociation2 H2O H3O+ + OH- dengan K = 10-14 acidic basic properties
pada konsentrasi encer, proton diyakini berasosiasi dg 4 mlk air pada primary solvation shell (PSS), H2O4+
Ion hidroksida dipercaya terhidrasi oleh tiga mlk air pada lapisan PSSKonsentrasi masing-masing ion, [H3O+] = [OH-] = 10-7 M.Next.pH:paH - log aHdan paOH -log aOH pd air murni, paH = paOH = 7rentang pH antara 0-14
Asam dan BasaSuatu asam HA dalam air akan meningkatkan konsentrasi ion H3O+ melebihi konsentrasi ion tsb. pada air murniProses dissosiasi ionik (ionisasi): dua tahap
Air sbg basa menerima sebuah proton dari asam, menghasilkan ion hidronium, H3O+ dan anion asam, A-
HA + H2O H3O+..A- ionisasiion pair
Kedua:Ion pair mengalami disosiasi menjadi ion bebas:
H3O+..A- H3O+ + A-
Proses ionisasi, tak teridentifikasi (karena air yang >>), dan proses dapat disederhanakan sbg
HA + H2O H3O+ + A-
H3O+ + A-
Bila media kecil, tahap ionisasi menjadi step yang penting dibanding disosiasinya. Shg dalam larutan berair, kekuatan asam diukur dari konstanta kesetimbangan reaksi terakhir di atas:
dengan [ ] = aktivitasAnalogikan untuk suatu BASA!Kelarutan
