REVIEW
KIMIA DASAR
PERTEMUAN
KE-1 3
NAMA
: LUFITA
NIM
: A1C217021
DOSEN
PENGAMPU : Dr. YUSNELTI, M.Si
PRODI PENDIDIKAN MATEMATIKA
JURUSAN
MATEMATIKA DAN IPA
FAKULTAS
KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS
JAMBI
2017
BAB
1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Reaksi kimia adalah suatu proses alam yang selalu menghasilkan
antara perubahan senyawa kimia. Senyawa ataupun
senyawa-senyawa awal yang terlibat dalam reaksi disebut sebagai reaktan. Reaksi kimia biasanya dikarakterisasikan dengan perubahan
kimiawi, dan akan menghasilkan satu atau lebih produk yang biasanya memiliki ciri-ciri yang berbeda dari
reaktan. Secara klasik, reaksi kimia melibatkan perubahan yang melibatkan
pergerakan elektron dalam pembentukan dan
pemutusan ikatan kimia, walaupun pada dasarnya
konsep umum reaksi kimia juga dapat diterapkan pada transformasi
partikel-partikel elementerseperti pada reaksi nuklir.
Reaksi-reaksi kimia yang berbeda digunakan bersama dalam sintesis kimia untuk menghasilkan produk senyawa yang
diinginkan. Dalam biokimia, sederet reaksi kimia yang dikatalisis oleh enzim membentuk lintasan metabolisme, di
mana sintesis dan dekomposisi yang biasanya tidak mungkin terjadi di dalam sel
dilakukan.
1.2 Tujuan
·
Mengetahui
reaksi kimia dan susunan berkala
·
Mengetahui
reaksi dari logam sebagai zat pereduksi (reduktor)
·
Mengetahui
kecenderungan berkala dalam reaktivitas logam-logam
·
Mengetahui
reaksi dari non logam sebagai oksidator
·
Mengetahui
molekul oksigen sebagai oksidator
·
Mengetahui
reaksi kimia dari ion hidrogen (asam dan basa Bronsted-Lowry)
·
Mengetahui
kekuatan asam basa : kecenderungan berkala
·
Mengetahui
asam dan basa Lewis : ion kompleks logam
BAB
2
PEMBAHASAN
2.1 REAKSI KIMIA
DAN SUSUNAN BERKALA
Reaksi kimia adalah peristiwa perubahan
kimia dimana zat-zat yang bereaksi (reaktan) berubah menjadi zat-zat hasil
reaksi (produk). Pada reaksi kimia, selalu dihasilkan zat baru dengan komposisi
dan sifat-sifat yang baru, sehingga sifat yang dimiliki reaktan berbeda dengan
sifat yang dimiliki produk. Reaksi kimia dituliskan dengan persamaan reaksi
kimia.
Pereaksi (reaktan) - hasil reaksi (produk)
Persamaan reaksi menunjukkan dua hal, yaitu:
a. Kualitatif: persamaan reaksi menunjukkan rumus kimia peraksi dan hasil reaksi, serta keadaan zat-zat yang beraksi.
b. Kuantitatif: persamaan reaksi menunjukkan hubungan antara pereaksi dan hasil reaksi yang terdapat dalam jumlah dan jenis atom yang setara.
Koefisien reaksi adalah angka yang menyatakan perbandingan jumlah atom atau molekul yang terlibat dalam reaksi kimia.
Menurut hukum kekekalan massa oleh Lavoisier, “massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama”. Atom-atom penyusun zat hanya disusun ulang tetapi tidak hilang.
Cara Menyetarakan Reaksi Kimia
1) Tulislah reaksi dengan kata-kata dan letakkan pereaksi di sisi kiri dan hasil reaksi di kanan
2) Tulislah persamaan reaksi dengan menggunakan rumus dan lambang
3) Setarakan atom dalam persamaan
4) Tambahkan koefisien yang dapat menyetarakan reaksi tersebut, penyetaraan tidak boleh mengubah rumus yang sudah benar.
Ciri-Ciri Reaksi Kimia
1. Perubahan warna, merupakan salah satu petunjuk telah terbentuknya zat baru.
2. Perubahan suhu. Reaksi kimia umumnya disertai dengan pelepasan atau penyerapan energi. Bentuk energi yang menyertai reaksi kimia dapat berupa kalor, cahaya, atau listrik. Reaksi yang melepaskan kalor disebut reaksi eksoterm, sedangkan yang menyerap kalor disebut reaksi endoterm.
3. Pembentukan endapan. Ketika mereaksikan dua larutan dalam tabung reaksi, kadang-kadang terbentuk suatu senyawa yang tidak larut, berbentuk padatan dan terpisah dari larutannya. Padatan ini disebut dengan endapan (presipitat).
4. Pembentukan gas. Salah satu petunjuk bahwa telah terjadi reaksi kimia adalah dengan dihasilkannya produk yang berwujud gas. Adanya gas yang terbentuk ditunjukkan dengan adanya gelembung-gelembung dalam larutan yang direaksikan. Adanya gas juga dapat diketahui dari adanya bau yang khas, seperti gas asam sulfida dan amoniak.
Pereaksi (reaktan) - hasil reaksi (produk)
Persamaan reaksi menunjukkan dua hal, yaitu:
a. Kualitatif: persamaan reaksi menunjukkan rumus kimia peraksi dan hasil reaksi, serta keadaan zat-zat yang beraksi.
b. Kuantitatif: persamaan reaksi menunjukkan hubungan antara pereaksi dan hasil reaksi yang terdapat dalam jumlah dan jenis atom yang setara.
Koefisien reaksi adalah angka yang menyatakan perbandingan jumlah atom atau molekul yang terlibat dalam reaksi kimia.
Menurut hukum kekekalan massa oleh Lavoisier, “massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama”. Atom-atom penyusun zat hanya disusun ulang tetapi tidak hilang.
Cara Menyetarakan Reaksi Kimia
1) Tulislah reaksi dengan kata-kata dan letakkan pereaksi di sisi kiri dan hasil reaksi di kanan
2) Tulislah persamaan reaksi dengan menggunakan rumus dan lambang
3) Setarakan atom dalam persamaan
4) Tambahkan koefisien yang dapat menyetarakan reaksi tersebut, penyetaraan tidak boleh mengubah rumus yang sudah benar.
Ciri-Ciri Reaksi Kimia
1. Perubahan warna, merupakan salah satu petunjuk telah terbentuknya zat baru.
2. Perubahan suhu. Reaksi kimia umumnya disertai dengan pelepasan atau penyerapan energi. Bentuk energi yang menyertai reaksi kimia dapat berupa kalor, cahaya, atau listrik. Reaksi yang melepaskan kalor disebut reaksi eksoterm, sedangkan yang menyerap kalor disebut reaksi endoterm.
3. Pembentukan endapan. Ketika mereaksikan dua larutan dalam tabung reaksi, kadang-kadang terbentuk suatu senyawa yang tidak larut, berbentuk padatan dan terpisah dari larutannya. Padatan ini disebut dengan endapan (presipitat).
4. Pembentukan gas. Salah satu petunjuk bahwa telah terjadi reaksi kimia adalah dengan dihasilkannya produk yang berwujud gas. Adanya gas yang terbentuk ditunjukkan dengan adanya gelembung-gelembung dalam larutan yang direaksikan. Adanya gas juga dapat diketahui dari adanya bau yang khas, seperti gas asam sulfida dan amoniak.
2.2
REAKSI DARI LOGAM SEBAGAI ZAT PEREDUKSI (REDUKTOR)
Logam adalah unsur dengan energi
ionisasi dan elektronegativitas yang rendah. Logam sangat mudah kehilangan elektron
dan sangat sukar untuk mendapatkannya kembali. Akibatnya bila bereaksi dengan
unsur nonlogam akan berbentuk ion positif (kation) dan dalam proses ini ia akan
teroksidasi. Logam dalam berekasi berperan sebagai zat pereduksi. Sebagai
contoh adalah reaksi logam natrium dengan klor membentuk natrium klorida.
2Na(s) + Cl2(g)
à 2NaCI(s)
Klor akan
mengoksidasi natrium sehingga terbentuk ion Na+, dan dalam proses ini dikatakan
bahwa natrium mereduksi klor menjadi Cl- (anion); klor menjadi oksidator
dan natrium reduktornya.
Kemampuan logam sebagai zat pereduksi
tak terbatas pada reaksinya dengan unsur-unsur nonlogam. Banyak zat-zat lain
dapat mengoksidasi logam sehingga logam juga berperan sebagai reduktor. Dengan
mempelajari reaksi-reaksi ini, kita dapat mengurut logam-logam berdasarkan
daya reduksinya.{\displaystyle 2Li_{(s)}+H_{2(g)}\longrightarrow 2LiH_{(s)}}
Reaksi logam
dengan asam
Salah satu
cara. khas dari logam bertindak sebagai zat pereduksi adalah reaksinya
dengan asam. Contohnya adalah reaksi dari seng dengan asam klorida atau asam. Sulfat
Zn(s) + 2HCI(aq)
à ZnC12(aq) + H2(g)
Zn(s) +
H2SO4(aq) à ZnSO4(aq) + H2(g) H2(g)
Hasil akhir dari
kedua persamaan ion adalah sama yaitu
Zn(s)
+ 2H+(aq) à Zn2+(aq) + H2(g)
Pada
reaksi ini, zat yang dioksidasi adalah seng sedangkan yang direduksi adalah
ion hidrogen. Maka seng adalah reduktor dan ion hidrogen oksidator. (Ingat
bahwa dalam larutan H+ terikat H2O, sehingga yang bereaksi adalah ion
hidronium, H30+). Untuk mudahnya, kita singkat H30+ sebagai H+ karena
ion hidrogen merupakan "komponen aktif dalam ion hidronium. Dalam larutan
air HCI dan H2SO 4 , satu-satunya zat pengoksidasi adalah H+,
dalam keadaan biasa baik Cl- atau SO4 2- tak akan direduksi.
Asam semacam HCI dan H2SO4, dimana oksidator yang efektif hanya H+,
dinamakan asam bukan pengoksidasi.(Kedengarannya sangat aneh, sebab asam
ini akan mengoksidasi logam, tetapi istilah ini dipakai untuk membedakan dengan
zat-zat lain yang anion dari asamnya merupakan oksidator juga).
Logam-logam
lain yang juga bereaksi dengan asam yang tak mengoksidasi adalah besi,
magnesium dam aluminium. Pada tiap reaksi akan dihasilkan hidrogen dan ion
logamnya dalam larutan.
Fe(s)
+ 2H+(aq) à 4 Fe2+(aq) + H2 (g)
Mg(s)
+ 2H+(aq) à Mg2+ (aq) + H2(g)
2Al(s)
+ 6H+(aq) à 2Al3+ (aq) + 3H2(g)
Reaksi umum dari
logam dengan asam yang tak mengoksidasi
logam + H+ à
ion logam + H2 (g)
Seperti dikatakan pada paragraf
sebelumnya, tak semua logam dapat dioksidasi oleh ion hidrogen. Dua logam umum
termasuk ini adalah ternbaga dan perak. Bila salah satu logam ini diletakkan
dalam larutan HCI, tak akan terjadi reaksi. Ini membuktikan bahwa beberapa
logam seperti tembaga dan perak akan lebih sukar dioksidasi daripada logam
lain, sehingga ion H+ tak dapat mengoksidasinya. Dibutuhkan oksidator yang
lebih kuat daripada H+ untuk mengoksidasi logam-logam tersebut.
Asam
yang dapat melarutkan tembaga dan perak adalah asam nitrat, HNO3. Asam ini
adalah salah satu contoh dari asam pengoksidasi, selain ion H+ ,
larutan asam ini juga mengandung ion nitrat, suatu oksidator yang lebih hebat
dari pada ion H+. Reaksi yang hebat antara tembaga dan HNO3 pekat
diperlihatkan dengan menghasilkan gas merah coklat yang keluar adalah nitrogen
dioksida, NO2, yang terbentuk pada reaksi
Cu(s) +
2NO3- (aq) + 4H+(aq) à Cu2+(aq) + 2NO2 (g) + 2H20
Pada reaksi ini
ion, 2NO3 - direduksi menjadi NO2. Gas H2 tak terbentuk
sebab H+ tak direduksi, ion hidrogennya bergabung dengan H20 yang juga
dihasilkan reaksi ini. Bila NO3-bekerja sebagai oksidator, hasilnya tergantung
pada suatu tingkat dari berapa kepekatan dari asamnya. Misalnya dengan tembaga terjadi
reaksi-reaksi berikut
Dengan
HNO3 encer
3Cu(s) + 2
NO3- (aq) + 8H+(aq) à 3Cu2+(aq) + 2NO(g) + 4 H20
Dengan
HNO3 pekat
Cu(s)
+ 2 NO3- aq) + 8H+(aq) à Cu2+(aq) + 2NO2(g) + 2 H20
Reaksi
yang sama akan terjadi dengan perak. Sekali lagi, tak tergantung dari konsentrasi
HNO3, H2 tetap tak terbentuk pada reaksinya. Sebagai gantinya ion nitrat
akan direduksi menjadi gas NO atau NO2. Telah dikatakan bahwa asam sulfat
adalah salah satu contoh dari asam yang tak mengoksidasi dan memang demikianlah
bila asam sulfat berada sebagai larutan encer dalam air. Tetapi bila larutan
asamnya pekat dan panas maka dapat bekerja sebagai oksidator. Misalnya asam
sulfat pekat dan panas akan bereaksi dengan tembaga sebagai berikut: Cu +
2H2SO4 + kalor à CuSO4 + S02 + 2 H20
Hasil
akhir persamaan ionnya Cu(s) + 4H+(aq) + SO42-(aq) à Cu2+ + S02(g) +
2H20
Perhatikan
bahwa dalam hal ini ion sulfat, SO42-yang akan direduksi menjadi S02bukan H+. Kecenderungan
logam untuk bereaksi dengan asam-asam memberikan suatu cara kasar untuk
membagi logam-logam berdasarkan kemampuannya untuk bekerja sebagai reduktor.
Logam-logam seperti seng, besi, magnesium dan aluminium yang dapat bereaksi
dengan ion H+, lebih mudah dioksidasi sehingga merupakan reduktor yang lebih
baik daripada seng dan perak, yang tak bereaksi dengan asam-asam bukan
pengoksidasi.
2.3
KECENDRUNGAN BERKALA DALAM REAKTIVITAS LOGAM-LOGAM
Bila
kita menggunakan istilah reaktivitas dalam menggambarkan sifatsifat dari
logam-logam; berarti mudah atau sukarpya logam tersebut melepaskan elektron untuk
menjadi kation. Suatu logam yang reaktif adalah logam yang mudah melepaskan
elektronnya berarti mudah dioksidasi.
Deret
aktivitas yang dibicarakan sebelum ini membuat peringkat logam berdasarkan
reaktivitasnya. Walaupun deret ini berguna untuk menjawab soal-soal seperti dua
contoh soal sebelumnya, tetapi sering hanya berguna untuk mengetahui keragaman
reaktifitas logam-logam dalam susunan berkala---untuk mengetahui penempatan
lokasi dari logam-logam yang reaktif dan yang tidak reaktif. Kecenderungan berkala
semacam ini digambarkan pada susunan berkala unsur-unsur.
Dalam
tabel susunan berkala unsur-unsur, terlihat bahwa kecenderungan dalam
reaktivitas secara kasar akan sejajar dengan keragaman dalam energi ionisasi,
hal ini tak mengherankan karena, ketika bereaksi, logam akan kehilangan
elektronnya. Tetapi kesejajaran hanyalah perkiraan, karma energi ionisasi
berlaku bagi atom gas-gas yang terisolasi yang membentuk ion gas-gas yang juga
terisolasi. Pada reaksi kimia, logamlogarn biasanya bereaksi sebagai zat padat
dan menghasilkan ion dalam larutan sehingga energi ionisasi hanya termasuk
salah sate faktor saja.
Perhatikan
bahwa unsur-unsur yang paling reaktif berada pada golongan IA dan IIA.
Unsur-unsur golongan IA dan IIA pada deret aktivitas terletak di atas. Juga
perhatikan bahwa logam-logam yang paling kurang reaktif tempatnya berdekatan
dalam periode 6 di sebelah kanan dari pusat tabel susunan berkala dalam daerah
logam transisi.
Kegunaan
dari logam untuk dioksidasi adalah suatu sifat yang sangat penting. Banyak
kegunaan dalam praktek dari unsur-unsur tergantung dari mudah atau sukamya
sifat oksidasi ini. Hal ini disebabkan karena oksidasi udara pada logam-logam
yang dinamakan korosif akan menghasilkan zat yang tak mempunyai lagi
sifat-sifat logam. Korosif atau karatan akan menghilangkan sifat-sifat yang
diinginkan dari logam. Oleh karena itu, logam-logam yang sangat reaktif seperti
yang terletak pada golongan IA dalam praktek tak digunakan, lagi pula tak ada
yang perlu diletakkan pada udara terbuka. Logam yang kemudahan untuk
dioksidasinya sedang-sedang saja seperti besi misalnya karena sifat-sifat
fisiknya sangat diinginkan dapat dipakai. Tetapi bila akan terjadi keadaan yang
membuat karatan, logam tersebut harus dilindungi. Jumlah biaya yang besar
setiap tahun dikeluarkan untuk melapisi baja yang dibuat jembatan agar tidak
berkarat.
Untuk
logam-logam yang dapat mereduksi ion H+ menjadi H2 (yaitu yang dapat
bereaksi dengan asam-asam yang tak mengoksidasi), ada kesejajaran yang menarik
antara kemudahannya untuk dioksidasi dan kehebatan reaksinya dengan ion-ion
hidrogen umumnya, makin mudah logam teroksidasi, lebih cepat H2 akan
dikeluarkan (suhu dan konsentrasi dibuat konstan). Reaksi umumnya sama; logam
akan kehilangan elektron menjadi kation, sedangkan ion H+ akan direduksi
menjadi H2. Misalnya M(s) + 2H+(aq) à M2+(aq) + H2(9)
dimana M adalah
logam seperti Fe, Zn atau Mg. Walaupun hasil reaksi nya sama, tapi kecepatan
reaksinya berbeda. Perbedaan ini disebabkan karena magensium lebih mudah dioksidasi
daripada seng dan seng sendiri lebih mudah dioksidasi dari pada besi.
Kesejajaran ini hanya prakiraan, jadi kita tidak dapat benar-benar
menggunakannya untuk menggantikan deret aktivitas dalam memperingkatkan logam
menurut mudahnya mereka teroksidasi.
Dari semua logam, golongan IA adalah
yang paling mudah dioksidasi. Sehingga berbahaya bila kita meletakkan
logam-logam alkali seperti natrium dan kalium dalam asam klorida karena akan
terjadi reaksi ledakan yang hebat. Logam-logam ini karena energi ionisasinya
sangat rendah, maka mudah sekali dioksidasi oleh suatu sumber proton sehingga
logamlogam ini, akan bereaksi secara hebat dengan air dan menghasilkan gas
hidrogen. Untuk natrium reaksinya adalah: 2Na(s) + 2H20 (l) à 2Na+(aq) +
20H-(aq) + H2(g).
2.4
REAKSI DARI NONLOGAM SEBAGAI OKSIDATOR
Asam
oksalat dioksidasi menjadi karbon dioksida dalam reaksi ini dan ion permanganat
bilangan oksidasinya berkurang menjadi ion Mn2+.
Reaksi Oksidasi : H2C2O4 → CO2 (biloks C bertambah dari +3 menjadi +4)
Reaksi reduksi : MnO4– → Mn2 + (biloks Mn berkurang dari +7 menjadi +2)
Reaksi Oksidasi : H2C2O4 → CO2 (biloks C bertambah dari +3 menjadi +4)
Reaksi reduksi : MnO4– → Mn2 + (biloks Mn berkurang dari +7 menjadi +2)
Ion permanganat
menjadikan molekul asam oksalat melepaskan elektron dengan demikian ion
permanganat dapat mengoksidasi asam oksalat. Dengan demikian, tindakan-tindakan
ion MnO4–sebagai zat pengoksidasi dalam reaksi ini. Asam oksalat, di sisi lain,
adalah reduktor dalam reaksi ini. Dengan memberikan elektron, menyebabkan
biloks Mn berkurang dari MnO4– ke Mn2+.
Asam sulfat
(H2SO4) merupakan contoh zat pengoksidasi
Atom, ion, dan
molekul yang memiliki afinitas elektron sangat besar untuk cenderung bersifat
sebagai oksidator yang baik. Misalnya unsur Fluor, adalah zat pengoksidasi yang
kuat . F2 adalah suatu zat pengoksidasi yang baik untuk logam, kuarsa,
asbes, dan bahkan air bila dimasukkan fluor dapat memberi ledakank atau
bersifat eksplosive. Oksidator yang kuat lainnya termasuk O2, O3, dan Cl2, yang
merupakan bentuk unsur – unsur yang paling elektronegatif masing-masing
kedua (oksigen) dan ketiga (klorin).
2.5 MOLEKUL
OKSIGEN SEBGAGAI OKSIDATOR
Dalam
system periodic,oksigen terletak pada golongan IVA.Oksigen dengan 8 elektron
merupakan unsur terbanyak di bumi.Makhluk hidup memerlukan oksigen untuk
mempertahankan kelangsungan hidupnya,termasuk bakteri anaerob yang tidak dapat
menggunakan oksigen secara langsung.
1. Oksigen di alam
Unsur oksigen di alam dalam keadaan bebas dan dalam bentuk senyaw. Dalam keadaan bebas,oksigen berwujud gas yang merupakan senyawa kovalen diatomic (O2)dengan ikatan rangkap dua di dalamnya.Unsur oksigen mudah bereaksi dengan semua unsur,kecuali dengan beberapa gas mulia.
2. Sifat sifat oksigen
Sifat-sifat fisik
Gas oksigen adalah gas yang tidak berbau,tidak berwarna,tidak berasa dan mendidih pada suhu -1830C dan membeku pada suhu -2190C.
Sifat-sifat kimiaÐ
Atom oksigen dengan konfigurasi electron (He)2s22p4 memerlukan 2 elektron untuk mencapai konfigurasi electron gas mulia..Oleh karena itu,bilangan oksidasi oksigen dalam senyawa ion dan senyawa kovalen bervalensi 2,kecuali pada senyawa peroksida=1.
Oksigen adalah oksidator yang dapat mengoksidasi logam dan nonlogam menjadi oksidanya.Oksida logam merupakan senyawa ionic dan oksida nonlogam merupakan senyawa kovalen.
Pembuatan oksigen dalam industry dengan cara sulingan bertingkat udara cair dan elektrolisis air.Sedangkan dalam laboratorium gas oksigen dapat dibuat dengan cara memanaskan oksida-oksida logam atau garam KClO3 dan KNO3.
3. Kegunaan oksigen
a) Oksigen digunakan untuk pernafasan semua makhluk hidup
b) Gas oksigen digunakan dalam proses pembakara. Campuran gas oksigen dengan gas asetilin dapat menghasilkan panas yang sangat tinggi,sehingga digunakan untuk pengelasan dan memotong logam.
c) Dalam industry kimia,oksigen digunakan untuk membuat sejumlah senyawa kimia dan sebagai oksidator.
d) Gas oksigen cair digunakan sebagai bahan bakar pesawat ruang angkasa.
4. Senyawa-senyawa oksigen yang penting
a) Air (H2O)
Air merupakan senyawa oksigen yang terpenting dalam kehidupan manusia..Air adalah zat cair jernih berwarna kebiru-biruan. Air adalah pelarut yang baik bagi banyak zat,sehingga tak terdapat air yang murni.
Air sangat besar peranannya dalam industry. Jika air terlalu banyak mengandung garam-garam Ca,Mg,Fe terlarut dikatakan air sadah.
Oksigen banyak memberikan keuntungan bagi manusia,tetapi di sisi lain juga memberikan kerugian. Secara umum Zat yang bergabung dengan oksigen disebut mengalami oksidasi. Reaksi oksidasi dapat menyebabkan kerusakan mutu pada makanan.
Proses oksidasi menyebabkan kerusakan mutu pada makanan berupa timbulnya aroma yang tidak disukai,berubahnya warna makanan,rusaknya sebagian gizi termasuk vitamin,dan terbentuknya senyawa-senyawa baru produk oksidasi yang dapat membahayakan kesehatan.
Kata oksidasi berarti bergabungnya suatu zat dengan oksigen
Suatu proses
menambah valensi positif atau mengurangi valensi negatif pada elemen atau ion. Suatu
proses yang menyebabkan berkurangnya electron pada atom atau ion.
Jadi, oksidasi ternyata berbeda dengan oksigenasi yang hanya berarti suatu proses menambahkan oksigen. Oksidasi sering dikaitkan dengan adanya oksigen di udara yang mengenai bahan makanan.
Reaksi oksidasi lemak tidak jenuh pada bahan makanan oleh oksigen di udara menimbulkan bau yang tidak sedap.
Oksigen di atmosfer terdiri dari 2 macam yaitu:
1) Oksigen triplet yang bersifat radikal
Mullikan pada tahun 1928 menyebutkan bahwa sifat paramagnetic oksigen disebabkan perputaran parallel dari kedua electron luar dari sebuah molekul oksigen. Sepasang electron oksigen inilah yang disebut oksigen triplet.
Oksigen inilah yang diyakini berperan dalam kerusakan oksidasi lemak tidak jenuh.
2) Oksigen singlet
Herzberg tahun 1934 dengan spektroskopi menemukan oksigen dengan tingkatan energy yang lebih tinggi yang dikenal dengan oksigen singlet.
Oksigen ini keberadaannya tergantung pada adanya sensitizer dan cahaya serta oksigen triplet. Oksigen singlet dihasilkan dari oksigen triplet dengan melibatkan sensitizer dan energy cahaya.
Berdasarkan penelitian,oksigen singlet lebih reaktif dibandingkan dengan oksigen triplet. Sementara reaksi oksidasi melalui 3 tahap yaitu inisiasi,propagasi dan terminasi.
Jadi, oksidasi ternyata berbeda dengan oksigenasi yang hanya berarti suatu proses menambahkan oksigen. Oksidasi sering dikaitkan dengan adanya oksigen di udara yang mengenai bahan makanan.
Reaksi oksidasi lemak tidak jenuh pada bahan makanan oleh oksigen di udara menimbulkan bau yang tidak sedap.
Oksigen di atmosfer terdiri dari 2 macam yaitu:
1) Oksigen triplet yang bersifat radikal
Mullikan pada tahun 1928 menyebutkan bahwa sifat paramagnetic oksigen disebabkan perputaran parallel dari kedua electron luar dari sebuah molekul oksigen. Sepasang electron oksigen inilah yang disebut oksigen triplet.
Oksigen inilah yang diyakini berperan dalam kerusakan oksidasi lemak tidak jenuh.
2) Oksigen singlet
Herzberg tahun 1934 dengan spektroskopi menemukan oksigen dengan tingkatan energy yang lebih tinggi yang dikenal dengan oksigen singlet.
Oksigen ini keberadaannya tergantung pada adanya sensitizer dan cahaya serta oksigen triplet. Oksigen singlet dihasilkan dari oksigen triplet dengan melibatkan sensitizer dan energy cahaya.
Berdasarkan penelitian,oksigen singlet lebih reaktif dibandingkan dengan oksigen triplet. Sementara reaksi oksidasi melalui 3 tahap yaitu inisiasi,propagasi dan terminasi.
2.6 REAKSI KIMIA
DARI ION HIDROGEN (ASAM DAN BASA BRONSTED-LOWRY)
Pada
tahun 1923, Johannes N. Bronsted di Denmark dan Thomas M. Lowry secara
terpisahkan mengemukakan konsep asam dan basa yang berbeda dengan Arrhenius.
Menurut Browsted – Lowry, asam merupakan spesi yang memberikan proton,
sedangkan basa adalah spesi yang menerima proton pada suatu reaksi perpidahan
proton.
Teori
Bronsted Lowry merupakan perluasan teori Arrhenius. Ion hidroksida tetap berlaku
sebagai basa karena ion hidroksida menerima ion hidrogen dari asam dan
membentuk air. Asam menghasilkan ion hidrogen dalam larutan karena asam
bereaksi dengan molekul air melalui pemberian sebuah proton pada molekul air.
Sebagai
contoh gas hidrogen klorida (HCl) di larutkan dalam air, maka molekul hidrogen
klorida akan memberikan sebuah proton (ion H+) ke molekul air. Ikatan kovalen
koordinasi terbentuk antara satu pasangan mandiri pada oksigen dengan hidrogen
dari HCl dan menghasilkan ion hidroksonium, H3O+.
H2 + HCl →
H3O + Cl
Ketika asam yang
terdapat dalam larutan bereaksi dengan basa, yang berfungsi sebagai asam adalah
ion hidroksonium. Sebagai contoh, proton di transferkan dari ion hidroksonium
ke ion hidroksida untuk mendapatkan air.
H3 O+(aq) +
OH–(aq) → 2H2O(ℓ)
Pada
reaksi asam basa Bronsted – Lowry, terdapat 2 pasangan asam basa. Pasangan
pertama merupakan pasangan antara asam dengan basa konjugasi (yang menyerap
proton), dalam hal ini di tandai dengan asam – 1 dan basa – 1.
Pasangan kedua
adalah pasangan antara basa dengan asam konjugasi (yang memberi proton), dalam
hal ini di tandai dengan basa -2 dan asam – 2. Rumusan kimia pasangan asam basa
konjugasi hanya berbeda satu proton (H+).
Contoh Tabel
Asam basa Bronsted – Lowry
Asam-1
|
+
|
Basa-2
|
D
|
Basa-1
|
+
|
Asam-2
|
HCI
|
+
|
NH3
|
D
|
CI–
|
+
|
NH4+
|
H2O
|
+
|
CO3
|
D
|
OH–
|
+
|
HCO3–
|
CH3COOH
|
+
|
H2O
|
D
|
CH3COO
|
+
|
H3O+
|
HNO2
|
+
|
CH3COOH
|
D
|
NO2–
|
+
|
CH3COOH2+
|
Salah satu
keunggulan dari teori asam basa Bronsted – Lowry adalah bisa menjelaskan
mengenai sifat asama basa pada reaksi yang reversibel. Contoh jenis
reaksi ini adalah reaksi disosiasi asam lemah CH3COOH
CH3COOH(aq) +
H2O(ℓ) → H2O+(aq) + CH3COOH–(aq)
Sekarang
perhatikan reaksi yang hanya berjalan kekanan !
CH3COOH(aq) +
H2O(ℓ) → H3O+(aq) + CH3COOH–(aq)
CH3COOH adalah
asam basa, sebab spesi ini mendonorkan proton ke H2
H2O adalah basa
sebab spesi ini menerima proton dari CH3COOH.
Sedangkan untuk
reaksi kebalikannya :
H3O+(aq) +
CH3COOH–(aq) → CH3COOH(aq) + H2O(ℓ)
H3O+ adalah
asam, sebab spesi ini mendonorkan proton ke CH3COOH–.
CH3COOH– adalah
basa, sebab spesi ini menerima proton dari H3O+.
Reaksi
reversibel dari asam lemah diatas memiliki 2 asam dan 2 basa yang saling yang
kita sebut sebagai pasangan asam-basa konjungsi Bronsted – Lowry.
Artinya CH3COOH
adalah asam konjugasi dari CH3COOH– atau CH3COOH adalah basa konjugasi
dari CH3COOH. Keduanya berpasangan sehingga dinamakan asam-basa konjugasi
Bronsted-Lowry.
Tori asam basa
Bronsted – Lowry juga memiliki kelemahan, yaitu tidak dapat menjelaskan reaksi
asam basa yang tidak melibatkan transfer proton (H+), contohnya pada reaksi
berikut.
Fe2+(aq) +
6H2O(ℓ) → Fe(H2O)62+(aq)
AgCI(s) +
NH3(aq) → Ag(NH3)CI(aq)
2.7 KEKUATAN
ASAM-BASA : KECENDERUNGAN BERKALA
Masih
ingatkah kalian apa yang dimaksud dengan larutan elektrolit?
Larutan elektrolit dapat menghantarkan listrik karena terionisasi dalam air.
Berdasarkan atas kemampuannya mengion, larutan elektrolit dibedakan menjadi
elektrolit kuat dan elektrolit lemah. Elektrolit kuat terionisasi sempurna
dalam air (α=1), sedangkan elektrolit lemah hanya terionisasi sebagian dalam
air (0<α<1). Lantas, bagaimana hal ini dikaitkan dengan kekuatan asam dan
basa? Larutan asam dan basa juga merupakan larutan elektrolit. Sama halnya
dengan elektrolit kuat, asam kuat akan terionisasi sempurna dalam air,
sedangkan asam lemah hanya terionisasi sebagian dalam air. Sebagai contoh, HCl
merupakan asam kuat karena terionisasi sempurna dalam air dengan melepas
ion-ion H+ dan Cl- :
HCl(aq) à H+(aq) +
Cl-(aq)
Sedangkan HF
merupakan asam lemah karena dalam air hanya terionisasi sebagian menjadi
ion-ion H+ dan F- :
HF(aq) H+(aq) + F-(aq)
Larutan
HCl yang merupakan asam kuat akan terionisasi sempurna dalam air. Seperti yang
diilustrasikan pada flash, hampir semua molekul HCl yang terdapat dalam larutan
terionisasi menjadi H+ dan Cl-, sehingga dapat dikatakan memiliki
tetapan ionisasi (α) mendekati 1. Sedangkan larutan HF yang merupakan asam
lemah hanya terionisasi sebagian dalam air. Hanya sedikit molekul HF dalam
larutan yang terionisasi menjadi H+ dan F-. Jika asam kuat
seperti HCl mempunyai tetapan ionisasi (α) mendekati 1, lantas bagaimana
dengan asam lemah seperti HF?
Asam lemah HF memiliki tetapan kesetimbangan:
Asam lemah HF memiliki tetapan kesetimbangan:
Karena,
Jika jumlah zat
mula-mula dimisalkan M molar, maka jumlah zat yang mengion
adalah Mα, sehingga:
Dengan
menganggap (1-α) = 1, maka persamaan diatas menjadi:
Maka, hubungan
antara tetapan asam (Ka) dengan derajat ionisasi larutan (α) dapat
dituliskan menjadi:
Sama halnya
dengan asam, basa kuat terionisasi sempurna dalam air dan basa lemah
terionisasi hanya sebagian dalam air. Sebagai contoh, NaOH merupakan basa
kuat karena terionisasi sempurna dalam air menjadi ion Na+dan OH- :
NaOH(aq) à Na+(aq) +
OH-(aq)
Sedangkan NH4OH
merupakan basa lemah karena hanya sebagian terurai dalam air menjadi ion
NH4+ dan OH- :
NH4OH(aq) NH4+(aq) + OH-(aq)
Sama halnya
dengan asam kuat, maka basa kuat seperti NaOH juga memiliki tetapan
ionisasi (α) mendekati 1. Sedangkan untuk basa lemah seperti NH4OH
yang memiliki tetapan kesetimbangan:
Maka hubungan
antara tetapan basa (Kb) dengan α dapat dituliskan menjadi:
Berikut contoh
senyawa basa kuat dan basa lemah lainnya, yaitu:
2.8 ASAM DAN BASA
LEWIS : ION KOMPLEKS LOGAM
Senyawa
Koordinasi adalah senyawa yang terbentuk dari ion sederhana (kation maupun
anion) serta ion kompleks. Unsur transisi periode keempat dapat membentuk
berbagai jenis ion kompleks. Ion kompleks terdiri
dari kation logam transisi dan ligan. Ligan adalah
molekul atau ion yang terikat pada kation logam transisi. Interaksi
antara kation logam transisi dengan ligan merupakan
reaksi asam-basa Lewis.
Menurut Lewis, ligan merupakan basa
Lewis yang berperan sebagai spesi pendonor (donator) elektron. Sementara
itu, kation logam transisi merupakan asam Lewis yang
berperan sebagai spesi penerima (akseptor) elektron. Dengan demikian, terjadi
ikatan kovalen koordinasi (datif) antara ligan dengan kation
logam transisi pada proses pembentukan ion kompleks. Kation
logam transisi kekurangan elektron, sedangkan ligan memiliki
sekurangnya sepasang elektron bebas (PEB). Beberapa contoh molekul yang dapat
berperan sebagai ligan adalah H2O, NH3, CO, dan ion Cl–.
Bilangan
koordinasi adalah jumlah ligan yang terikat pada kation
logam transisi. Sebagai contoh, bilangan koordinasi Ag+ pada ion
[Ag(NH3)2]+ adalah dua, bilangan koordinasi Cu2+ pada ion
[Cu(NH3)4]2+ adalah empat, dan bilangan
koordinasi Fe3+ pada ion [Fe(CN)6]3- adalah enam. Bilangan
koordinasi yang sering dijumpai adalah 4 dan 6.
Berdasarkan
jumlah atom donor yang memiliki pasangan elektron bebas (PEB)
pada ligan, ligan dapat dibedakan
menjadi monodentat, bidentat, dan polidentat. H2O dan
NH3 merupakan ligan monodentat (mendonorkan satu pasang elektron).
Sedangkan Etilendiamin (H2N-CH2-CH2-NH2, sering disebut dengan istilah en)
merupakan contoh ligan bidentat (mendonorkan dua pasang
elektron). Ligan bidentat dan polidentat sering disebut
sebagai agen chelat (mampu mencengkram kation logam
transisi dengan kuat).
Muatan ion kompleks adalah
penjumlahan dari muatan kation logam
transisi dengan ligan yang mengelilinginya. Sebagai contoh, pada
ion [PtCl6]2-, bilangan oksidasi masing-masing ligan (ion Cl–) adalah
-1. Dengan demikian, bilangan oksidasi Pt (kation logam transisi) adalah +4.
Contoh lain, pada ion [Cu(NH3)4]2+, bilangan oksidasi masing-masing ligan
(molekul NH3) adalah 0 (nol). Dengan demikian, bilangan oksidasi Cu
(kation logam transisi) adalah +2.
Berikut ini
adalah beberapa aturan yang berlaku dalam penamaan suatu ion
kompleks maupun senyawa kompleks :
1. Penamaan
kation mendahului anion; sama seperti penamaan senyawa ionik pada umumnya.
2.
Dalam ion kompleks, nama ligan disusun menurut urutan abjad,
kemudian dilanjutkan dengan nama kation logam transisi.
3.
Nama ligan yang sering terlibat dalam pembentukan ion
kompleks dapat dilihat pada Tabel Nama Ligan.
4. Ketika
beberapa ligan sejenis terdapat dalam ion kompleks, digunakan
awalan di-, tri-, tetra-, penta-, heksa-, dan sebagainya.
5. Bilangan
oksidasi kation logam transisi dinyatakan dalam bilangan Romawi.
6.
Ketika ion kompleks bermuatan negatif, nama kation logam
transisi diberi akhiran –at. Nama kation logam
transisi pada ion kompleks bermuatan negatif.
Daftar pustaka
Tidak ada komentar:
Posting Komentar