April 02, 2013
Hidrasi Air
Beberapa reaksi yang dilakukan di
laboraturium kimia pasti selalu berkaitan dengan larutan. Beberapa diantaranya
bekerja atau bereaksi pada pelarut air Ketika air diuapkan, sehingga hasil
reaksi dapat diisolasi dan sering hasil yang didapatkan yaitu dalam bentuk
padatan. Dimana ada kemungkinan produk dalam bentuk padatan ini mengandung
molekul air sebagian daripada komposisinya. Yang dapat dicontohkan jika nikel
(II) Oksida (NiO) dilarutkan dalam larutan H2SO4 encer,
maka akan terbentuk NiSO4.
LiO(s) + H2SO4(aq) → NiSO4(aq) + H2O(l)
Jika suatu air
diuapkan, maka akan terbentuk kristal berwarna hijau gelap. Ketika dianalisis
kristal tersebut mengandung air sebesar 6 mol untuk setiap mol nikel (II)
sulfat senyawa ini dinamakan hidrat dan air merupakan bagian dari komposisinya
yang dapat kita sebut sebagai hidrasi air.
Hidrat
merupakan istilah yang dipergunakan dalam senyawa penting baik senyawa organik
maupun senyawa anorganik untuk mengindikasikan bahwa senyawa tersebut
mengandung air. Untuk senyawa organik hidrat dibentuk dengan
penambahan H2O atau
penambahan elemen H+ dan OH- pada molekul organik. Yang
dapat kita contohkan dengan senyawa etilen dan etena. Contohnya CH2=CH2
bila kita tambah dengan molekul H2O maka akan terbentuk menjadi
etanol CH3-CH2-OH. Jadi dapat dikatan etanol merupakan
hidrat dari senyawa etena.
CH2 = CH2 + H2O → CH3-CH2-OH
Hidrat dalam senyawa anorganik adalah
garam yang mengandung molekul air dalam perbandingan tertentu yang terikat baik
pada atom pusat atau terkristalisasi dengan senyawa kompleks. Hidrat seperti
ini juga bisa kita sebut dengan hidrat terkristalisasi.
Air adalah substansi
kimia dengan rumus kimia H2O
satu molekul
air tersusun atas dua atom
hidrogen
yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen.
Air bersifat tidak berwarna,
tidak berasa
dan tidak berbau
pada kondisi standar, yaitu pada tekanan
100 kPa (1 bar) and temperatur 273,15 K (0 °C). Zat kimia ini
merupakan suatu pelarut
yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia
lainnya, seperti garam-garam, gula,
asam,
beberapa jenis gas
dan banyak macam molekul organik.
Air sering disebut sebagai pelarut universal karena air melarutkan banyak zat kimia. Air berada
dalam kesetimbangan dinamis antara fase cair dan padat di bawah tekanan dan temperatur standar.
Dalam bentuk ion, air dapat dideskripsikan sebagai sebuah ion hidrogen (H+) yang berasosiasi (berikatan) dengan
sebuah ion hidroksida (OH-).
Beberapa bagian akan
menyerap sedikit air jika ditempatkan dalam atsmosfer yang mengandung banyak
uap air. Penambahan akan membentuk hidrat. Dan bila kehilangan air yang juga
akan disebut dengan anhidrat, dan proses tersebut merupakan proses bolak balik.
Sebagai contoh nikel (II) sulfat aabila kita panaskan maka akan terbentuk nikel
(II) anhidrat. Nikel (II) anhidrat dapat dilarutkan kembali dalam air dan akan
terkristal ulang sebagai senyawa hidrat.
Perubahan kimia pada
reaksi kedua juga berlangsung spontan, tanpa penambahan panas atau tampa
penambahan larutan berupa air. Pada kelembaban relatif tinggi zat anhidrat yang
hidroskopis dapat menyerap air dari atmosfir. Zat yang menyerap air sering
dapat digunakan sebagai pengering atau pengawet gas atau cairan. Jika jumlah
air diserap terlalu besar, maka zat tersebut dapat meleleh dan dapat menghilang
secara spontan bila ditempatkan pada kelembaban yang rendah, zat ini dinamakan
sebagai zat pemekar (efloresensi) yang seiring ditandai dengan hancurnya
kristal hidrat yang terbentuk dari kristal yaitu serbuk anhidrat padat.
Presentase dari
beberapa samel dapat ditentukan dengan secara tidak langsung. Pemanasan akan
menguapkan air, sehingga akan terjadi penyusutan bobot sampel. Besarnya
penyusutan merupakan bobot air yang ada pada sampel, dan dalam hal ini dianggap
tidak ada gas lain yang dihasilkan dalam proses tersebut.
Pada percobaan yang
dilakukan, akan menenttukan presentase air dalam sampel hidrat. Melakukan
pengamatan kualitas yang menarik pada proses hidrasi dan melakukan pengamatan
penyusutan air pada sejumlah sampel yang diujika.
Pada temperatur yang
relatif rendah, molekul air cenderung berkumpul membentuk suatu rongga yang
diikatkan oleh ikatan hidrogen antar molekul air. Rongga atau sarang sarang air
tersebut akan terbentuk dari luruh karena tidak stabil. Via ikatan Van Der
Vaals, molekul tamu masuk kedalam sarang tersebut dan akan membentuk hidrat.
Bentuknya akan mirip es dan agak keruh. Reaksi hidrat merupakan reaksi fisika.
Setelah hidrat terbentuk, maka kita dapat menghilangkan kembali dengan cara
yang demikian, ikatan Van der vaals dan
ikatan hidrogen akan luruh dan pecah. Hanya ikatan kovalen antar molekul
hidrogen dan oksigen sajalah yang hanya akan tetap bertahan. Hal tersebut
disebabkannya diperlukan energi yang relatif besar untuk memecahkannya. (John
Halal : 2008)
Menurut hukum alam,
kecuali hidrogen sulfida dan karbon dioksida, kelarutan paramolekul tamu (gas
alam, O2, N2, Kripton, xenon, argon, CO2, H2S,
dst) didalam air. Yang sebagian besar gas gas tersebut, tidaklah besar. Untuk
menaikkan kelarutan gas gas tersebut diperlukan tekana yang lebih tinggi jika
ingin hidrat hidrat terbentuk pada temperatur yang lebih tinggi.
Pada tahun-tahun awal kimia anorganik, sifat
kristal dan kompleks logam, yang menggabungkan air hidrasi tidak diketahui
dengan benar. kita tahu air yang menggabungkan dengan struktur kristal melalui ikatan
hidrogen. Para ahli kimia dari hari-hari awal tidak mengetahui sifat yang tepat
dari ikatan air, tetapi ditentukan rasio molekul air yang terkait dengan
setiap molekul dari senyawa kristal. Karena tidak adanya pengetahuan tentang
ikatan yang tepat, rumus hidrat ditulis dengan rumus kimia kristal, diikuti
oleh jumlah molekul air, yang dipisahkan oleh sebuah titik. Jumlah
sebenarnya molekul air terpisah didalam struktur Kristal mungkin lebih rendah.
Dalam ilmu kimia,
kompleks atau senyawa koordinasi merujuk pada molekulatau entisitas yang
terbentuk dari ligan dan dengan ion logam. Dulunya sebuah kompleks merupakan
asosiasi reversible dari molekul, atom atau ion dari ikatan yang lemah.
Pengertian tersebut sekarang ini telah dirubah. Kebanyakan dari senyawa
kompleks logam tersebut terjadi proses irreversible. Dan banyak diantara
senyawa-senyawa kompleks tersebut memiliki ikatan kimia yang cukup kuat.
Sifat kestabilan
senyawa kompleks dapat kita bedakan menjadi dua bagian diantaranya, kestabilan
termodinamik, membahas energy ikatan logam ligan, tetapan kestabilan dan
variable turunannya atau potensial redoks yang mengukur kestbilan tingkat
valensi logam. Kestabilan kinetika, membahas sifat senyawa kompleks dalam
larutan yang menyangkut laju dan mekanisme reaksi.
Senyawa-senyawa
kompleks telah diketahui walaupun saat itu belum sepenuhnya dimengerti sejak
awal ilmu kimia, misalnya Prussian blue
dan
Tembaga(II) sulfat.
Terobosan penting terjadi saat kimiawan
Jerman
Alfred Werner, mengusulkan bahwa ion
Kobalt(III)
memiliki enam ligan dalam struktur geometri oktahedral.
Dengan teori ini, para ilmuwan dapat mengerti perbedaan antara klorida
koordinasi dan klorida ionik pada berbagai isomer-isomer
kobalt amina klorida, dan menjelaskan kenapa senyawa ini memiliki banyak
isomer, yang sebelumnya tidak dapat dijelaskan. Werner juga menggolongkan
senyawa kompleks ini kepada beberapa isomer optis,
mematahkan teori bahwa hanya senyawa karbon
yang memiliki sifat khiralitas. (Massaro Edward : 2002)
Ligan dapat kita
artikan sebagai basa lewis dimana ligan merupakan molekul sederhana yang mana
dalam senyawa kompleks bertindak sebagai donor pasangan electron. Ligan akan
memberikan pasangan elektronnya pada atom pusat yang menyediakan orbital
kosong. Interaksi antara ligan dan atom pusat akan menghasilkan suatu ikatan
koordinasi. Jenis jenis ligan yang dapat kita kenali diantaranya monodentat,
bidentat, polidentat. (Antony Wilbraham. 2002 : 36)
Senyawa atau zat padat
yang tidak mengandung air disebut anhidrat sedangkan senyawa yang mengandung
atau mengikat air secara kimia sebagai bagian dari kisi kristalnya disebut
senyawa hidrat misalnya Ba .2H2O. Molekul yang terikat dalam hidrat
disebut dengan air hidrat. Senyawa hidrat disebut juga senyawa kristal karena
mengandung molekul air yang mempunyai ikatan hidrogen. Dengan adanya molekul
air pada kisi kristal, maka akan menyebabkan kristal itu stabil sehingga dalam
kisi yang terhidrat akan membentuk ikatan hidrogen.
Senyawa hidrat bisa
mengikat satu sampai dua puluh molekul air, maka akan membentuk kristal
dekahedran yang berbentuk bujur sangkar, dan senyawa ini disebut klatrat, yaitu
senyawa yang besar antara molekul H2O yang berikatan hidrogen
mengurung molekul netral lainnya tanpa ikatan berbentuk bujur sangkar. Melalui
proses pemanasan senyawa hidrat atau garam hidrat bisa terurai menjadi senyawa
anhidrat atau garam anhidrat dan uap air. Artinya, molekul air (air hidrat)
terlepas dari ikatan dimana kehilangan air dari hidrat ini terjadi dalam
beberapa tahap membentuk suatu rangkaian juga dengan struktur kristal yang
teratur dan mengandung air lebih sedikit. Air hidrat sering terlepas ikatannya
karena pemanasan.
Jika CuSO4.5
H2O dipanaskan semua airnya akan hilang. Untuk mengetahui bahwa
semua air sudah hilang adalah sebagai berikut : memberikan pemanasan pada
senyawa hidrat hingga terjadi perubahan wujud yaitu menjadi bubuk, terjadi
perubahan warna, gelas tempat pemanasan akan kering dari molekul airnya.
Dalam dunia farmasi
hidrasi memiliki peranan penting dalam pembuatan alkohol yang merupakan bahan
dasar yang sangat dibutuhkan untuk berbagai reaksi-reaksi kimia.
(http://asrianinoniblogspotcom.blogspot.com/2012/02/laporan-lengkap-hidrasi-air)
Langganan:
Posting Komentar
(Atom)
0 komentar:
Posting Komentar