REVIEW
KIMIA DASAR
PERTEMUAN
13
LUSI
SULISTIANI
RRA1C217001
DOSEN
PENGAMPU :
Dr.
YUSNELTI M.Si
PROGRAM
STUDI PENDIDIKAN MATEMATIKA
JURUSAN
PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPA
FAKULTAS
KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS
JAMBI
2017
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Di dalam kehidupan kita bahwa
terdapat beberapa hal yang berkaitan langsung dengan kita yang ada hubungannya
dengan kimia. Seperti batu batrai, disk player, stavol, dll. Beberapa benda
yang telah disebutkan di atas merupakan hasil olah dari suatu reaksi kimia.
Oleh karena itu, perlu adanya suatu
pengamatan dan pencarian informasi baik secara langsung melihat benda itu
maupun mempelajari teori-teorinya untuk memperdalam hazanah ilmu pengetahuan
kita. Sehingga diharapkan kita tidak mudah heran dengan suatu reaksi yang tidak
pernah kita bayangkan akan seperti yang kita lihat.
Reaksi kimia adalah suatu proses reaksi antar senyawa
kimia yang melibatkan perubahan struktur dan melekul. Dalam suatu reaksi
terjadi proses ikatan dimana senyawa pereaksi beraksi menghasilkan senyawa baru
(produk). Ciri-ciri reaksi kimia yaitu : terbentuknya endapan, terbentunya gas,
terjadi perubahan warna, terjadi perubahan suhu/temperature
1.2
Tujuan
Tujuan penulisan
makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Dapat mengetahui reaksi kimia dan susunan berkala
2. Dapat mengetahui reaksi dari
logam sebagai zat pereduksi (reduktor)
3. Dapat mengetahui tentang
kecenderungan berkala dalam reaktivitas logam-logam
4. Dapat mengetahui reaksi dari non
logam sebagai oksidator
5. Dapat mengetahui molekul oksigen
sebagai oksidator
6. Dapat mengetahui reaksi kimia
dari ion hidrogen (asam dan basa Bronsted-Lowry)
7. Dapat mengetahui kekuatan
asam-basa : kecenderungan berkala
8. Dapat mengetahui asan dan basa
Lewis : ion kompleks logam
BAB II
PEMBAHASAN
REAKSI KIMIA DAN SUSUNAN BERKALA
Reaksi Dari
Logam Sebagai Zat Pereduksi
Telah
dipelajari bahwa 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.
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 S02 bukan 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. Tetapi bagaimana cara membedakan antara logam-logam Zn, Fe, Mg
dan Al dan bagaimana bila dibandingkan dengan Cu dan Ag dalam hal kemampuannya
sebagai zat pereduksi?
Deret
aktivitas logam
Reaksi dari
suatu asam dengan logam merupakan sifat dari reaksi kimia dari golongan yang
lebih luas dimana suatu unsur akan menggantikan unsur lainnya dari suatu
senyawa. Ada yang menyebutnya sebagai reaksi pergantian tunggal. Contoh
lain dari reaksi semacam ini adalah perubahan yang terjadi bila sebatang logam
seng dimasukkan ke dalam
Reaksi
antara seng dan ion tembaga.): Batang seng dengan gelas kimia yang mengandung
larutan tembaga sulfat.: Ketika seng dimasukkan ke dalam larutan tembaga
sulfat, ion-ion tembaga direduksi menjadi logam Cu sedangkan sengnya larut.:
Sesudah beberapa waktu kelihatan seng akan dilapisi oleh tembaga yang berwarna
merah coklat. Perhatikan bahwa warna biru dari larutan CuSO4 akan
berkurang.
larutan yang
mengandung tembaga sulfat, sesudah beberapa waktu terlihat pada batang seng
ada pelekatan dari seng yang berwarna merah coklat, sedangkan warna biru dari
tembaga akan memucat. Bila larutannya dianalisis, ternyata akan mengandung
seng. Hasil akhir reaksi ion yang terjadi
Zn(s) + Cu2+(aq)
à Cu(s) + Zn2+(aq)
Terlihat
bahwa reaksinya sama dengan reaksi antara seng dan ion hidrogen
Zn(s) + 2H+(aq)
à H2(g) +,Zn 2+(aq)
Reaksi
seperti seng dengan ion tembaga ini memungkinkan kita untuk membuat muatan
logam-logam berdasarkan daya oksidasinya. Misalnya baru saja kita lihat bahwa
seng dapat mereduksi ion tembaga dalam larutan. Tetapi bila kita memasukkan
batang tembaga ke dalam larutan yang mengandung ion Zn +2, tak
terjadi reaksi apa-apa.
Cu(s) + Zn2+(aq)
Tak ada reaksi
Jadi, seng
dapat menggantikan tembaga dari senyawanya, tetapi tembaga tak dapat
menggantikan seng dari senyawanya.
Walaupun
logam seng akan menggantikan tembaga dari larutan yang mengandung ion Cu+2,
tetapi logam tembaga tak akan menggantikan ionZn+2 dari larutannya.
Terlihat di sini bahwa lempeng tembaga tak mengalami perubahan sesudah
dimasukkan ke dalam larutan seng sulfat
Dengan
perkataan lain, seng secara sukarela akan memberikan elektronnya kepada ion
tembaga, tetapi tembaga tak mau memberikan elektronnya kepada ionseng. Berarti
seng lebih mudah dioksidasi dari pada tembaga. (Juga telah dibuktikan dengan
pengarah ion H+ pada logam seng dan tem- baga)
Dengan
membandingkan kemampuan logam-logam untuk meng gantikan logam lain dari
senyawanya, kita dapat membuat deretan logam berdasarkan penurunan daya
teroksidasinya. Misalnya: reaksi -reaksi percobaan berikut ini -
Fe(s) + Pb2+(aq)
à Fe2+(aq) + Pb(s)
Mg(s) + Fe2+(aq)
à Mg2+(aq) + Fe(s)
Pb(s) + Cu2+(aq)
à Pb2+(aq) + Cu(s)
Dari
reaksi-reaksi diatas dapat disimpulkan bahwa (1) Besi lebih mudah dioksidasi
daripada timah hitam (Pb).(2) Magnesium lebih mudah dioksidasi daripada besi
berarti magnesium juga lebih mudah dioksodasi daripada timah hitam.(3) Timah
hitam lebih mudah dioksidasi daripada tembaga. Sehingga deret penurunan
kemudahan dioksidasi adalah:
Mg > Fe
> Pb > Cu
Daftar deret
logam-logam yang dibuat berdasarkan cara ini disebut deret keatifan.
Logam-logam
yang berada di atas yang paling mudah dioksidasi; sedangkan yang di bawah
paling sukar dioksidasi. Perhatikan bahwa logam-logam alkali dan alkali tanah
berada di atas, berarti mudah dioksidasi. Dan logam-logam mulia berada di
bawah, jadi sukar dioksidasi.
Deret
keaktivan juga dapat,dipakai sebagai pembanding untuk kemudahan dari ion-ion
logam untuk direduksi. Bila suatu logam sukar dioksidasi, maka kationnya mudah
direduksi. Misalnya logam emas sangat sukar dioksidasi tetapi ionnya Au+3
sangat mudah direduksi.
Salah satu
kegunaan dari deret keaktivan ini ialah kita dapat menggunakan untuk
menentukan hasil reaksi penggantian tunggal. Tiap logam dalam daftar ini dapat
menggantikan logam di bawahnya dari persenyawaannya. Misalnya, magnesium
berada di atas besi dalam deret ini. Artinya magnesium akan mudah dioksidasi
sedangkan besinya akan direduksi. Jika logam magnesium ditempatkan dalam
larutan senyawa besi, magnesium itu akan dioksidasi dan ion besi akan
direduksi. Setelah reaksi selesai, larutannya akan mengandung senyawa besi.
Deret
keaktifan juga dapat digunakan untuk meramalkan reaksi kimia. Misalnya apa yang
terjadi bila sepotong timbal (Pb) dimasukkan ke dalam larutan alumunium sulfat.
Dalam deret keaktifan, ternyata timbal berada di bawah alumunium, berarti logam
timbal tidak dapat mereduksi logam alumunium, sehingga reaksi berikut tidak
akan terjadi.
Pb (s) + Al3+
à Tak terjadi
Lain halnya
bila sepotong logam krom dimasukkan ke dalam larutan perak nitrat. Logam krom
dalam deret keaktifan berada di atas logam perak sehingga logam krom dapat
mereduksi logam ion perak sesuai reaksi berikut:
Cr (s) + Ag+
(s) à Cr3+ (s) + Ag (s)
Perlu
diketahui bahwa hydrogen juga berada dalam deret kektifan logam, dimana
letaknya merupakan batas dari logam-logam yang dapat dioksidasi oleh ion
hydrogen. Setiap logam yang letaknya di atas hidroogen dapat mereduksi ion H+
untuk membentuk H2, sehingga semua logam diatas hydrogen dapat
bereaksi dengan asam yang tak menhoksidasi seperti HCl.
Kecenderungan
Berkala Dalam Reaktifitas 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).
REAKSI DARI LOGAM SEBAGAI ZAT PEREDUKSI (REDUKTOR)
Suatu zat pereduksi (disebut juga reduktor)
adalah unsur atau senyawa yang kehilangan (atau "mendonasikan") elektron
kepada spesies kimia lainnya dalam suatu
reaksi kimia redoks.
Karena zat pereduksi kehilangan elektron, maka dikatana ia mengalami oksidasi.
Jika suatu zat adalah donor elektron (reduktor), pihak
lain haruslah bertindak selaku penerima elektron (oksidator).
Suatu reduktor dioksidasi karena ia kehilangan elektron dalam reaksi redoks.
Reduktor biasanya berada pada salah satu tingkat oksidasi
terendahnya dan dikenal sebagai donor elektron. Contoh yang termasuk reduktor
adalah logam tanah, asam format,
dan senyawa-senyawa sulfit
Dalam kimia organik,
reduksi secara lebih spesifik merujuk kepada penambahan hidrogen pada suatu
molekul, meskipun definisi yang disebut sebelumnya masih berlaku. Misalnya, benzena
direduksi menjadi sikloheksana
dengan adanya katalis
platina:
Dalam kimia organik, reduktor yang baik adalah
pereaksi yang dapat menghasilkan H2.
Secara historis, reduksi merujuk pada penghilangan
oksigen dari senyawa, oleh sebab itu dinamakan 'reduksi'. Pengertian modern
mendonorkan elektron adalah generalisasi ide ini, sebagai pengakuan bahwa
komponen lain dapat memainkan peran yang mirip dengan peran kimia oksigen.
Contoh:
KECENDERUNGAN BERKALA DALAM REAKTIVITAS LOGAM-LOGAM
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.
Reaksi dari suatu asam dengan logam
merupakan sifat dari reaksi kimia dari golongan yang lebih luas dimana suatu
unsur akan menggantikan unsur lainnya dari suatu senyawa. Ada yang menyebutnya
sebagai reaksi pergantian tunggal. Contoh lain dari reaksi semacam ini
adalah perubahan yang terjadi bila sebatang logam seng dimasukkan ke dalam
Reaksi antara seng dan
ion tembaga.): Batang seng dengangelas kimia yang mengandung larutan tembaga
sulfat.: Ketika seng dimasukkan ke dalam larutan tembaga sulfat, ion-ion
tembaga direduksi menjadi logam Cu sedangkan sengnya larut.: Sesudah beberapa
waktu kelihatan seng akan dilapisi oleh tembaga yang berwarna merah
coklat.Perhatikan bahwa warna biru dari larutan CuSO4 akan berkurang.
larutan yang mengandung tembaga
sulfat, sesudah beberapa waktu terlihat pada batang seng ada pelekatan dari
seng yang berwarna merah coklat, sedangkan warna biru dari tembaga akan memucat.
Bila larutannya dianalisis, ternyata akan mengandung seng. Hasil akhir reaksi
ion yang terjadi
Zn(s) + Cu2+(aq) à Cu(s)
+ Zn2+(aq)
Terlihat bahwa reaksinya sama
dengan reaksi antara seng dan ion hidrogen
Zn(s) + 2H+(aq) à H2(g)
+,Zn 2+(aq)
Reaksi seperti seng dengan ion
tembaga ini memungkinkan kita untuk membuat muatan logam-logam berdasarkan daya
oksidasinya. Misalnya baru saja kita lihat bahwa seng dapat mereduksi ion
tembaga dalam larutan. Tetapi bila kita memasukkan batang tembaga ke dalam
larutan yang mengandung ion Zn +2, tak terjadi reaksi apa-apa.
Cu(s) + Zn2+(aq) Tak ada
reaksi
Jadi, seng dapat menggantikan
tembaga dari senyawanya, tetapi tembaga tak dapat menggantikan seng dari
senyawanya.
Walaupun logam seng
akan menggantikan tembaga dari larutanyang mengandung ion Cu+2,
tetapi logam tembaga tak akan menggantikan ionZn+2 dari larutannya.
Terlihat di sini bahwa lempeng tembaga tak mengalami perubahan sesudah
dimasukkan ke dalam larutan seng sulfat
Dengan perkataan lain, seng secara
sukarela akan memberikan elektronnya kepada ion tembaga, tetapi tembaga tak mau
memberikan elektronnya kepada ionseng. Berarti seng lebih mudah dioksidasi dari
pada tembaga. (Juga telah dibuktikan dengan pengarah ion H+ pada
logam seng dan tem- baga)
Dengan membandingkan kemampuan
logam-logam untuk meng gantikan logam lain dari senyawanya, kita dapat membuat
deretan logam berdasarkan penurunan daya teroksidasinya. Misalnya: reaksi -reaksi
percobaan berikut ini -
Fe(s) + Pb2+(aq) à Fe2+(aq)
+ Pb(s)\
Mg(s) + Fe2+(aq) à Mg2+(aq)
+ Fe(s)
Pb(s) + Cu2+(aq) à Pb2+(aq)
+ Cu(s)
Dari reaksi-reaksi diatas dapat
disimpulkan bahwa (1) Besi lebih mudah dioksidasi daripada timah hitam (Pb).(2)
Magnesium lebih mudah dioksidasi daripada besi berarti magnesium juga lebih
mudah dioksodasi daripada timah hitam.(3) Timah hitam lebih mudah dioksidasi
daripada tembaga. Sehingga deret penurunan kemudahan dioksidasi adalah:
Mg > Fe > Pb > Cu
REAKSI DARI NON LOGAM SEBAGAI OKSIDATOR
Senyawa-senyawa yang memiliki
kemampuan untuk mengoksidasi senyawa lain dikatakan sebagai oksidatif
dan dikenal 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+.
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).
Zat lain yang berfungsi sebagai zat
pengoksidasi yang baik adalah salah senyawa dengan bilangan oksidasi yang
besar, seperti ion permanganat (MnO4–), ion kromat (CrO42-),
dan ion dikromat (Cr2O72-), serta asam nitrat
(HNO3), perklorat asam (HClO4), dan asam sulfat (H2SO4).
Senyawa ini merupakan oksidator kuat karena unsur – unsurnya menjadi
lebih elektronegatif yang dapat mengoksidasi atom lainnya yang menyebabkan
bertambah bilangan oksidasinya.
MOLEKUL OKSIGEN SEBAGAI OKSIDATOR
jika dalam reaksi
bilangan oksidasi atom meningkat maka atom
tersebut mengalami oksidasi. Sebaliknya, jika
bilangan oksidasinya turun maka atom tersebut
mengalami reduksi.
Untuk mengetahui
suatu reaksi tergolong reaksi redoks atau bukan menurut konsep perubahan
bilangan oksidasi maka perlu diketahui biloks dari setiap atom, baik dalam
pereaksi maupun hasil reaksi.
Berdasarkan
diagram tersebut dapat disimpulkan bahwa:
Atom S mengalami
kenaikan biloks dari +4 menjadi +6,
peristiwa ini disebut oksidasi; atom O mengalami penurunan biloks
dari 0 menjadi –2, peristiwa ini disebut reduksi. Dengan
demikian, reaksi tersebut adalah reaksi redoks.
Oleh karena molekul O2
menyebabkan molekul SO2 teroksidasi maka molekul O2 adalah oksidator. Molekul O2
sendiri mengalami reduksi akibat molekul SO2
sehingga SO2 disebut reduktor.
REAKSI KIMIA DARI ION HIDROGEN (ASAM DAN BASA
BRONSTED-LOWRY)
Teori
ini menggunakan konsep memberi dan menerima ion hidrogen. Teori Bronsted-Lowry berusaha
mengatasi keterbatasan teori Arrhenius
dengan mendefinisikan asam sebagai
penyumbang (donor) proton (ion H+)
dan basa sebagai penerima (akseptor) proton (ion H+).
Basa menerima ion H+dengan melengkapi satu pasang elektron bebas
untuk membentuk ikatan kovalen
koordinasi (datif)
Pada
reaksi antara NH3 dengan HCl, spesi HCl bertindak sebagai pemberi
proton, atau sebagai asam. Sedangkan amonia sebagai penerima proton atau
sebagai basa. Amonia memiliki pasangan elektron bebas yang tidak berikatan yang
dapat digunakan untuk membentuk ikatan kovalen koordinasi (datif).
Menurut
teori asam-basa Arrhenius,
reaksi asam-basa merupakan reaksi netralisasi. Namun, menurut teori asam-basa Bronsted-Lowry, reaksi
asam-basa merupakan reaksi kompetisi
untuk menangkap proton. Sebagai contoh, berikut adalah reaksi amonia
dengan air :
HN3)g)
+ H2O(l) → NH4OH(aq) <—>
NH4+(aq) + OH–(aq)
Amonia
merupakan basa (menangkap proton), sedangkan air merupakan asam (memberikan
proton) pada reaksi maju (dari kiri ke kanan). Tetapi, pada reaksi balik (dari
kanan ke kiri), ion amonium (NH4+) adalah asam, dan ion
hidroksida (OH–) adalah basa. Jika
keasaman air lebih kuat dari ion amonium, maka konsentrasi ion amonium dan ion
hidroksida relatif besar pada saat kesetimbangan. Namun, sebaliknya, jika ion amonium lebih asam dibandingkan air,
maka jumlah amonia menjadi jauh lebih banyak dibandingkan ion amonium pada saat
kesetimbangan.
Bronsted-Lowry mengatakan bahwa jika
suatu asam bereaksi dengan suatu basa, pasangan asam-basa konyugasi dapat
terbentuk. Pasangan asam-basa konyugasi dibedakan oleh satu buah ion H+. Pada
contoh di atas, NH3 adalah suatu basa, dan NH4+
adalah asam konyugasinya. Di sisi lain, H2O adalah suatu asam, dan
ion OH–adalah basa konyugasinya. Pada reaksi di atas, ion OH–
merupakan basa kuat, dan amonia merupakan basa lemah. Akibatnya, kesetimbangan
cenderung bergeser ke kiri. Dengan demikian, pada kesetimbangan tidak terdapat
banyak ion hidroksida.
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
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+).
KEKUATAN ASAM-BASA : KECENDERUNGAN BERKALA
Kekuatan asam dipengaruhi oleh
banyaknya ion – ion H+ yang dihasilkan oleh senyawa asam dalam larutannya.
Berdasarkan banyak sedikitnya ion H+ yang dihasilkan.
*Asam kuat adalah zat dimana reaksi
kesetimbangan disosiasinya mengarah jauh ke arah kanan, akibatnya pada keadaan
setimbang hampir seluruh asam HA terdisosiasi menjadi H3O+
dan A-.
*Sedangkan asam lemah kebalikan
dengan asam kuat yaitu reaksi kesetimbangan disosiasinya mengarah jauh ke arah
kiri, jadi sangat sedikit sekali HA yang akan terdisosiasi menjadi H3O+
dan A-.
Untuk menentukan besarnya kekuatan
asam yang satu dengan yang lainnya maka kita bisa mengukur harga Ka-nya
(Konstanta disosiasi asam) yang dihitung dengan menggunakan rumus sebagai
berikut:
HA + H2O
<-> H3O+ + A-
Ka = [H3O+][A-]
/ [HA][H2O]
Rumus diatas dapat disederhanakan
menjadi:
Ka = [H+][A-] / [HA]
*Basa kuat jika dilarutkan dalam air
akan mengalami ionisasi sempurna. Sebagai contoh basa kuat antara lain:
KOH -->K + + OH -
Ba(OH)
2-->Ba 2+ + 2OH -
*Basa lemah hanya terionisasi sebagian
jika dilarutkan dalam air.
Sebagai
contoh basa lemah antara lain:
NH 4 OH⇄NH 4+ + OH -
Al(OH) 3⇄Al 3+ + 3OH -
NH 4 OH⇄NH 4+ + OH -
Al(OH) 3⇄Al 3+ + 3OH -
Kekuatan asam dan basa dapat
dinyatakan oleh tetapan kesetimbangan / tetapan ionisasi asam (Ka) dan tetapan
ionisasi basa (Kb), dimana penulisan dalam
persamaan reaksi digunakan 2 anak panah dengan arah bolak – balik
Cth : CH3COOH(aq)⇋ CH3COO-(aq)
+ H+(aq)
H3PO4(aq)⇋ 3H+(aq) + PO43-(aq)
Deskripsi :
HA(aq)⇋ H+(aq) + A-(aq)
Awal : Ma - -
Reaksi : α x Ma α x Ma α x Ma
Setimbang : Ma – (α x Ma) α x Ma α
x Ma
ASAM DAN BASA LEWIS : ION KOMPLEKS LOGAM
Lalu didalam Teori Asam Basa
menurut Lewis ini bahwa Asam merupakan suatu Senyawa Kimia (Zat) yang bisa
menerima Pasangan Elektron dari Senyawa (Zat) lain atau bisa dikatakan Akseptor
pasangan Elektron, sedangkan Basa Menurut Teori Asam Basa Lewis ialah suatu
Senyawa Kimia (Zat) yang bisa memberikan pasangan Elektron kepada Senyawa yang
lain atau bisa dikatakan sebagai Donor pasangan Elektron.
Teori Asam Basa Gilbert Newton
Lewis ini merupakan sebuah Teori Asam Basa yang mengembangkan Teori Asam dan
Basa Menurut Bronsted Lowry karena teori ini mempunyai keterbatasan dan
kelemahan seperti saat menjelaskan reaksi – reaksi yang melibatkan senyawa
tanpa proton (H+). Gilbert Newton Lewis berpendapat bahwa masalah Teori
Asam-Basa harus diselesaikan dengan landasan Teori Struktur Atom, bukan hanya
berdasarkan hasil percobaan (Penelitian) saja.
Contoh Teori Asam dan Basa Menurut
Lewis pada Gambar diatas telah menunjukan bahwa Ion H+ (Proton) ialah Asam
Lewis karena mampu menerima Pasangan Elektron, sedang NH3 merupakan Basa Lewis.
Lalu pada reaksi antara BF3 dengan NH3 pada Gambar diatas yang merupakan Asam
Lewis ialah BF3 karena bisa menerima sepasang Elektron dan teruntuk NH3 ialah
Basa Lewis.
Untuk Kesimpulkan dari Perbedaan Teori
Asam Basa Lewis dengan Bronsted Lowry adalah Teori Asam dan Basa Menurut
Gilbert Newton Lewis lebih luas dan lengkap jika sepanjang yang dibahas
didalamnya ialah Senyawa tanpa Proton, namun jika Reaksi Asam Basa yang
melibatkan reaksi di Larutan dalam Air maka Teori Bronsted Lowrylah yang lebih
mudah digunakan.
Ion kompleks terdiri atas ion logam
pusat dikelilingi anion-anion atau molekul-molekul membentuk ikatan koordinasi.
Ion logam pusat disebut ion pusat atau atom pusat. Anion atau molekul yang
mengelilingi ion pusat disebut ligan. Banyaknya ikatan koordinasi antara ion
pusat dan ligan disebut bilangan koordinasi. Ion pusat merupakan ion unsur
transisi, dapat menerima pasangan elektron bebas dari ligan. Pasangan elektron
bebas dari ligan menempati orbital-orbital kosong dalam subkulit 3d, 4s, 4p dan
4d pada ion pusat.
DAFTAR PUSTAKA
Tidak ada komentar:
Posting Komentar