KI 3231

KI 3231

Kereaktifan

Materi kuliah Kereaktifan

Reaksi pelarutanReaksi Asam-basa Reaksi Redoks Reaksi Kompleks

PustakaHuheey, J. E., Keiter, E. A. and Keiter,

R. L., Inorganic Chemistry: Principles of structure and Reactivity, 4th ed, HarperCollinsCollege, 1993

Shriver, D.F., Atkins, P. W., Inorganic Chemistry 3rd ed, W. H. Freeman and company, 1999

Taro Saito, Inorganic Chemistry-online, Iwanami Shoten & Introductory Chemistry Group, 2006

Penulisan Reaksi Kimia Faham Nama zat pereaksi dan hasil reaksi Wujud zat pereaksi dan hasil reaksi:

padat, cair, gas, ion, molekul, unsur Syarat terjadinya reaksi kimia: ada yang

keluar dari sistim/ bisa dideteksi perubahannya

Jenis reaksi kimia yang terjadi: asam basa/ redoks

Tahan-tahap reaksi: sederhana/rumit, inisiasi, propagasi, terminasi

Reaksi dengan Pelarut

Pelarut Air, pelarut Universal Non-air

Anorganik: asam-basa Organik

Non-pelarut: leburan

Pelarut air Tetapan dielektrik ~81,7 cocok

untuk pelarut senyawa ion titik beku 0oC dan titik didih 100oC,

cocok untuk daerah kerja mahluk hidup ~ 25-40oC

Air dapat mengalami auto ionisasi2H2O H3O

+ dan OH-

Dalam air Zat terionisasi menjadi elektrolit

gas (kovalen polar) HCl H3O+ + Cl-

padatan basa NaOH Na+ + OH-

garam NaCl Na+ + Cl-

kompleks K4[Fe(CN)6] K+ + [Fe(CN)6]4-

Zat tidak terionisasiGlukosa C6H12O6 larutan C6H12O6

Brom Br2 air Br2

Reaksi dengan air Logam alkali/alkali tanah

Na +H2O Na+ +H2 +OH-

HidrolisisCuSO4 Cu2+ +SO4

2-

2H2O 2OH- + 2H+

CuSO4 + 2H2O Cu(OH)2(s) + SO42- + 2H+

Hidrolisis tidak hanya pada garam, juga pada asam-basa lemah

HidrasiMX(s) M(aq) n+ + X(aq)y-

FeCl2 + 6H2O Fe(H2O)6 2+ + 2Cl-

Reaksi pertukaran ion Dalam air ion-ion dapat bertukar

pasanganNaOH(aq) + HCl(aq) H2O + Na+ + Cl-

BaCl2(aq) + CuSO4(aq) BaSO4(s) + 2Cl- + Cu2+

BaCl2(aq) + 2AgNO3(aq) 2AgCl(s) + 2NO3- + Ba2+

AgNO3(aq) + CuSO4(aq) ?

AgNO3(aq) + HCl(aq) ?

AgNO3(aq) + NaOH(aq) ?

HCl(aq) + CuSO4(aq) ?

NaOH(aq) + CuSO4(aq) ?

BaCl2(aq) + NaOH(aq) ?Tuliskan persamaan reaksi secara lengkap dan benarTuliskan persamaan reaksi secara lengkap dan benar

Kriteria Larut

LARUT: suatu zat disebut larut bila dalam air menghasilkan konsentrasi minimal 0.1M pada temperatur ruang.

TIDAK LARUT : Suatu zat disebut tidak larut bila konsentrasi dalam pelarut air pada temperatur ruang kurang dari 0.001M.

AGAK LARUT: diantara kedua keadaan tersebut.

Kelarutan garam anorganik

Garam-garam Natrium, kalium dan amonium merupakan garam-garam yang mudah larut dalam air.

Garam-garam nitrat juga mudah larut dalam pelarut air.

Garam-garam klorida, bromida dan iodida umumnya mudah larut dalam air kecuali garam timbal(II), raksa(I), perak(I) dan tembaga(I).

Garam-garam sulfat mudah larut dalam air kecuali garam barium(II), stronsium(II) dan timbal(II).

senyawa anorganik dalam air

Oksida umumnya tidak larut kecuali oksida dari natrium, kalium, stronsium dan barium. Kalsium oksida agak larut.

Hidroksida umumnya tidak larut kecuali hidroksida dari natrium, kalium, stronsium dan barium. Kalsium hidroksida agak larut.

Sulfida umumnya tidak larut kecuali sulfida dari natrium, kalium, amonium, magnesium, kalsium, stronsium dan barium.

Garam-garam kromat, fosfat dan karbonat umumnya tidak larut, kecuali garam natrium, kalium dan amonium

TUTORIAL-1

Tuliskan persamaan reaksi logam natrium dengan air

Tuliskan persamaan reaksi logam natrium dengan larutan asam klorida

Tuliskan persamaan reaksi logam natrium dengan larutan ammonium hidroksida

Tuliskan persamaan reaksi logam natrium dengan larutan natrium klorida

PR Tuliskan nama & rumus senyawa anorganik

yang larut dalam airTuliskan nama & rumus senyawa anorganik

yang TIDAK LARUT dalam airTuliskan persamaan reaksi yang produknya

berupa larutanTuliskan persamaan reaksi yang semua

produknya berupa endapanTuliskan persamaan reaksi yang berasal dari

tiga pereaksi dengan spesi kimia berbeda, dan dua produknya berupa endapan

Amonia, pelarut bersifat basa

Titik beku -77oC dan titik didih -33oC, daerah kerjanya rendah dibawah RT dan sempit

Tetapan dielektrik = 22.7 pada -50oC, mampu menurunkan kelarutan senyawa ion

Mampu membentuk senyawa kompleks yang larut: AgCl+ NH3 [Ag(NH3) 2]

+ Autoionisasi

2NH3 (l) NH4+(am) + NH2

-(am)

ion amonium ion amidapKam = 33,

Reaksi Pengendapan

Dalam air KCl(aq) + AgNO3(aq) AgCl (s) + NO3

- + K+

Dalam amonia AgCl (am) + KNO3(am) KCl(s) + NO3

-

+ Ag+

Amonia lebih basa dari air dan tetapan dielektrik lebih rendah

Reaksi netralisasi

NH4+ + NH2

- 2NH3

NH4I + KNH2 2NH3 + KI

NH4I, NH4NO3, NH4NCS sangat larut dalam amonia, larutan yang pekat dapat bereaksi dengan logam menghasilkan H2.

nM + 2NH4+ H2

+ 2NH3 + Mn+

garam amida

Garam KNH2 Lebih larut dari pada NaNH2

Kalium amida dalam air tidak menghasilkan ion amida, reaksinya sbb:KNH2(s) + H2O(l) NH3(aq) + K+(aq) +OH-

(aq)

Reaksi amfoter

Dalam air Zn2+ + 2OH- Zn(OH )2 Zn(OH ) 4

2-

hidroksida berlebih

Dalam amonia Zn2+ + 2NH2

- Zn(NH2 )2 Zn(NH2 )

42-

amida berlebih

Reaksi asam-basa Asam lemah dalam air, dengan

amonia menjadi asam kuatCH3COOH + NH3 CH3COO- + NH4

+

Molekul netral dalam air menjadi asam lemah dalam amonia

NH2-CO-NH2 + NH3 NH4+ + NH2-CO-

NH-

Reaksi dalam Pelarut Amonia

• Spesi kimia basa yang lebih kuat dari ion amida menjadi basa kuat dalam amonia

H- + NH3 NH2- + H2

O2- + NH3 NH2- + OH-

• Amonia dapat menyebabkan disproporsionasi belerang5S8 + 16NH3 4S4N

- + 4S62- + 12NH4

+ S6

2- 2S3- ion ini berwarna biru, dalam

aluminosilikat membentuk ultramarine blue (pigmen biru)

Reaksi logam alkali • Logam alkali/alkali tanah larut dalam

amonia membentuk larutan berwarna biru, bila ditambahkan logam alkali berlebih berwarna bronze, bila amonia diuapkan terbentuk logam alkali kembaliM + NH3 M+ + [e(NH3)x]- 2[e(NH3)x]- H2 + 2NH2

-

Reaksi tsb lebih lambat dibanding reaksi logam alkali dalam air.

Manfaat lar logam/amonia

• Sintesis senyawa tereduksiMnO4

- + e(am)- MnO4

2-

O2 + e(am)- O2

-

Ni(CN)4-2 + 2e(am)

- Ni(CN)44-

• Pemutusan ikatan(a)NH3 + e(am)

- ½ H2 +NH2-

NH4+ + e(am)

- ½ H2 +NH3

GeH4 + e(am)- ½ H2 +GeH3

-

(b) C6H5NHNH2 + 2e(am)- C6H5NH- +NH2

-

(c) RBr + NH3 + 2e(am)- RH +Br- +NH2

-

Asam sulfat, Pelarut bersifat asam

tetapan dielektrik ~110, jadi sangat baik sebagai pelarut senyawa ion, tetapi viskositasnya ~ 25x lebih besar dari viskositas air pelarutan dalam asam sulfat menjadi sangat lambat.

auto ionisasi menghasilkan sulfat terprotonasi H3SO4

+ dan bisulfat HSO4-

Bersifat sebagai oksidator dan dehydrator

Reaksi dengan Asam sulfat

Asam lemah dalam air menjadi basa dalam asam sulfat

CH3COOH + H2SO4 HSO4- + CH3C(OH) 2

+

asam kuat dalam air dapat bersifat sebagai asam lemah dalam asam sulfat.

HClO4 + H2SO4 H3SO4+ + ClO4

-

Non-elektrolit dalam air dapat bersifat basa dalam asam sulfat

NH2-CO-NH2 + H2SO4 HSO4 - + NH2-CO-NH3

+

Manfaat pelarut Asam sulfat

Pengukuran penurunan titik beku zat terlarut.T = kmv

K = tetapan titik beku = 6,12 KgoC mol-1

m = molalitasv = jumlah partikel terlarut

Etanol dalam asam sulfat v =3C2H5OH+2H2SO4 C2H5HSO4

- + HSO4- + H3O

+

Spesi basa dalam asam sulfat OH - +2H2SO4 2HSO4

- + H3O+ v =3

NH3 +H2SO4 HSO4- + NH4

+ v =2

Manfaat pelarut Asam sulfat

Asam super = kombinasi asam fluorosulfat dengan antimon pentafluorida,

SbF5+2HSO3F FSO3 SbF5- + H2SO3F

asam super dapat melarutkan lilin (alkana berantai lurus)

Contoh asam super lainnya:

SbF5+2HF H2F+ + SbF6

-

Tutorial-2

Tuliskan reaksi pelarutan 1. perak bromida dalam amonia2. Kalium nitrat dalam amonia3. Logam kalium dalam amonia4. Logam perak dalam amonia Tuliskan reaksi 1 + 2 2 + 31 + 3 2 + 41 + 4 3 + 4

Pelarut Organik Mudah terbakar, hati-hati jangan

dekat api Higroskopis, perlu dikeringkan.

Ether dikeringkan dengan logam Na Alkohol absolut dengan CaCl2 atau

MOLECULAR SIEVES Dapat menyerap oksigen, perlu

dideoksigenasi dengan cara dialirkan gas inert seperti nitrogen atau argon

Manfaat pelarut organik Sintesis senyawa kompleks tanpa air

(air dapat berfungsi sebagai ligan)Fe(NCS)2(phen)2 dari Fe(NCS)2 dan

phen dalam metanol. Fe(NCS)2 dibuat dari FeCl2 dan KCNS (keduanya larut dalm metanol), tetapi KCl mengendap dalam metanol.

Pelarut Aprotik Aprotik tidak mengandung proton. Pelarut non-polar & tidak terionisasi,

Sikloheksan, CCl4 Pelarut sangat polar, bersifat basa, mudah

terkoordinasi dengan ion logam.Asetonitril CH3CN, dimetilasetamida(DMA)

CH3CON(CH3)2, dimetilsulfoksida(DMSO)(CH3)2SO Sangat polar & terionisasi, sangat reaktif

sukar diperoleh dalam keadan murni. OPCl3

dan BrF3

BrF3 BrF2+ + BrF4

-

Pelarut Aprotik

Garam fluorida terlarut dalam BrF3 :

KF K+ + [BrF4-]

AgF Ag+ +[BrF4-]

Oksida dan garam halida, karbonat, nitrat, iodat akan terfluorisasi dalam BrF3

Sb2O3 [SbF6-][BrF2

+]

PBr5 [PF6-][BrF2

+]

Leburan Tidak mengandung pelarut Leburan pada temperatur tinggiNaCl dielektrolisis menghasilkan logam Na Leburan garam pada temperatur ruang,2R-NC5H5-Cl + Al2Cl6 2R-NC5H5[AlCl4]

Kimianya mirip dengan MAlCl4 tetapi pada 25oC berwujud cair

Kesulitannya aluminium klorida bersifat higroskopis

Tutorial-3 Tuliskan reaksi FeSO4 dan KSCN dalam

air Tuliskan reaksi FeSO4 dan KSCN dalam

etanol Tuliskan reaksi CoCl2 dalam DMSO

Tuliskan reaksi FeCl3 dalam OPCl3 Tuliskan leburan KHF2 dilanjutkan

dengan elektrolisis.