KI 3231

1
KI 3231

• Kereaktifan

2
Materi kuliah Kereaktifan

• Reaksi pelarutan
• Reaksi Asam-basa
• Reaksi Redoks
• Reaksi Kompleks

3
Pustaka

• Huheey, 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

4
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

5
Reaksi dengan Pelarut
6
Pelarut

• Air, pelarut Universal
• Non-air
• Anorganik asam-basa
• Organik
• Non-pelarut
• leburan

7
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 ionisasi
• 2H2O ? H3O dan OH-

8
Dalam air

• Zat terionisasi menjadi elektrolit
• gas (kovalen polar) HCl ? H3O Cl-
• padatan basa NaOH ? Na OH-
• garam NaCl ? Na Cl-
• kompleks K4Fe(CN)6 ? K Fe(CN)64-
• Zat tidak terionisasi
• Glukosa C6H12O6 ? larutan C6H12O6
• Brom Br2 ? air Br2

9
Reaksi dengan air

• Logam alkali/alkali tanah
• Na H2O ? Na H2 OH-
• Hidrolisis
• CuSO4 ? Cu2 SO42-
• 2H2O ? 2OH- 2H
• CuSO4 2H2O ? Cu(OH)2(s) SO42- 2H
• Hidrolisis tidak hanya pada garam, juga pada
  asam-basa lemah
• Hidrasi
• MX(s) ? M(aq) n X(aq)y-
• FeCl2 6H2O ? Fe(H2O)6 2 2Cl-

10
Reaksi pertukaran ion

• Dalam air ion-ion dapat bertukar pasangan
• NaOH(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 benar
11
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.

12
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).

13
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

14
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

15
PR

• Tuliskan nama rumus senyawa anorganik yang
  larut dalam air
• Tuliskan nama rumus senyawa anorganik yang
  TIDAK LARUT dalam air
• Tuliskan persamaan reaksi yang produknya berupa
  larutan
• Tuliskan persamaan reaksi yang semua produknya
  berupa endapan
• Tuliskan persamaan reaksi yang berasal dari tiga
  pereaksi dengan spesi kimia berbeda, dan dua
  produknya berupa endapan

16
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 amida
• pKam 33,

17
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

18
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

19
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)

20
Reaksi amfoter

• Dalam air
• Zn2 2OH- ? Zn(OH )2 ? ? Zn(OH ) 42-
• hidroksida berlebih
• Dalam amonia
• Zn2 2NH2- ? Zn(NH2 )2 ? ? Zn(NH2 ) 42-
• amida berlebih

21
Reaksi asam-basa

• Asam lemah dalam air, dengan amonia menjadi asam
  kuat
• CH3COOH NH3 ? CH3COO- NH4
• Molekul netral dalam air menjadi asam lemah dalam
  amonia
• NH2-CO-NH2 NH3 ? NH4 NH2-CO-NH-

22
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
  belerang
• 5S8 16NH3 ? 4S4N- 4S62- 12NH4
• S62- ? 2S3- ion ini berwarna biru, dalam
  aluminosilikat membentuk ultramarine blue (pigmen
  biru)

23
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 kembali
• M NH3 ? M e(NH3)x-
• 2e(NH3)x- ? H2 2NH2-
• Reaksi tsb lebih lambat dibanding reaksi logam
  alkali dalam air.

24
Manfaat lar logam/amonia

• Sintesis senyawa tereduksi
• MnO4- e(am)- ? MnO42-
• 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-
• C6H5NHNH2 2e(am)- ? C6H5NH- NH2-
• (c) RBr NH3 2e(am)- ? RH Br- NH2-

25
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

26
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

27
Manfaat pelarut Asam sulfat

• Pengukuran penurunan titik beku zat terlarut.
• DT kmv
• K tetapan titik beku 6,12 KgoC mol-1
• m molalitas
• v jumlah partikel terlarut
• Etanol dalam asam sulfat v 3
• C2H5OH2H2SO4 ? C2H5HSO4- HSO4- H3O
• Spesi basa dalam asam sulfat
• OH - 2H2SO4 ? 2HSO4- H3O v 3
• NH3 H2SO4 ? HSO4- NH4 v 2

28
Manfaat pelarut Asam sulfat

• Asam super kombinasi asam fluorosulfat dengan
  antimon pentafluorida,
• SbF52HSO3F ? FSO3 SbF5- H2SO3F
• asam super dapat melarutkan lilin (alkana
  berantai lurus)
• Contoh asam super lainnya
• SbF52HF ? H2F SbF6-

29
Tutorial-2

• Tuliskan reaksi pelarutan
• perak bromida dalam amonia
• Kalium nitrat dalam amonia
• Logam kalium dalam amonia
• Logam perak dalam amonia
• Tuliskan reaksi
• 1 2 2 3
• 1 3 2 4
• 1 4 3 4

30
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

31
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.

32
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-

33
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

34
Leburan

• Tidak mengandung pelarut
• Leburan pada temperatur tinggi
• NaCl dielektrolisis menghasilkan logam Na
• Leburan garam pada temperatur ruang,
• 2R-NC5H5-Cl Al2Cl6 ? 2R-NC5H5AlCl4
• Kimianya mirip dengan MAlCl4 tetapi pada 25oC
  berwujud cair
• Kesulitannya aluminium klorida bersifat
  higroskopis

35
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.