Embed Size (px)
Citation preview
MATERI KIMIA DASAR
REAKSI KIMIA
PRODI FARMASI FIK UNIVERSITAS DARUSSALAM GONTOR - INDONESIA
Reaksi Kimia Dalam Air
Sifat umum larutan berair
Banyak reaksi kimia dan hampir semua proses biologis berlangsung
dalam lingkungan berair.
Larutan adalah campuran yang homogen dari dua atau lebih zat.
Zat yang jumlahnya lebih sedikit disebut zat terlarut, sedangkan zatZat yang jumlahnya lebih sedikit disebut zat terlarut, sedangkan zat
yang jumlahnya lebih banyak disebut pelarut
Semua zat terlarut yang larut dalam air terbagi menjadi larutan elektrolit
dan nonelektrolit.
Elektrolit adalah suatu zat yang ketika dilarutkan dalam air akan
menghasilkan larutan yang dapat menghantarkan arus listrik, sedangkan
larutan nonelektrolit tidak dapat menghantarkan arus listrik.
lanjutan
Untuk mengetahui suatu larutan bersifat elektrolit atau
nonelektrolit, dapat diuji dengan alat penguji elektrolit.
Lanjutan
Suatu rangkaian alat untuk membedakan antara larutan lektrolit dan
nonelektrolit.
Kemampuan larutan untuk menghantarkan arus listrik bergantung
pada jumlah ion yang dikandungnya.
a. Larutahn nonlektrolit tidak mengandung ion, sehingga bola lampua. Larutahn nonlektrolit tidak mengandung ion, sehingga bola lampupijar tidak dapat menyala.
b. Larutan elektrolit lemah mengandung sedikit ion, dan bola lampupijar menyala redup.
c. Larutan elektrolit kuat mengandung ion dalam jumlah besar danbola lampu pijar menyala terang
Jumlah molar zat terlarut yang larut adalah sama.
Penggolongan Zat TerlarutDalam Larutan Berair
Elektrolit Kuat Elektrolit lemah Nonelektrolit
HClHNO3
HClO4
CH3COOHHFHNO2
(NH2)2CO (urea)CH3OH (metanol)C2H5OH (etanol)
H2SO4
NaOHNH3
H2OC6H12O6 (glukosa)C12H22O11 (sukrosa)NaOH H2O C12H22O11 (sukrosa)
Ba(OH)2
Senyawa-senyawa ionik
H2SO4 memiliki 2 ion H+
yang dapat terionisasi
Air murni merupakan
Elektrolit sangat lemah
Senyawa yang termasuk elektrolit kuat: asam kuat, basa
kuat dan garam yang mudah larut dalam air
ASAM BASA GARAM
HNO3
HBr
NaOH
KOHNaClKNOHBr
HCl
H2SO4
KOH
LiOH
Ba(OH)2
KNO3
K2SO4
Ca(NO3)2
Senyawa yang termasuk elektrolit lemah: asam lemah, basa
lemah dan garam yang sukar larut dalam air
ASAM BASA GARAM
H2CO3
HF
CH3COOH
HCOOH
NH4OH
Al(OH)3
Zn(OH)3
ELEKTROLIT NON ELEKTROLIT
1.
2.
Dapat menghantarkan listrik
Terjadi proses ionisasi(terurai menjadi ion-ion)
1.
2
Tidak dapat menghantarkanlistrik
Tidak terjadi proses ionisasi
Perbedaan Larutan Berdasarkan Daya Hantar Listrik
2.
3.
(terurai menjadi ion-ion)
Lampu dapat menyala terangatau redup dan adagelembung gas
3. Lampu tidak menyala dan tidakada gelembung gas
Elektrolit dapat berupa:
1. Senyawa ion (antara atom logam dengan1. Senyawa ion (antara atom logam dengannon logam)Contoh: NaCl,NaOH, MgBr2, KF
2. Senyawa kovalen polar (antara atom non logamdengan non logamContoh: HCl, HF, NH4OH, CH3COOH
Elektrolit Kuat dan Lemah
Elektrolit kuat adalah elektrolit yang dapat menguraikan semua
zat terlarut (100%) menjadi ion-ionnya.
Perbandingan antara zat yang terionisasi dengan zat mula-mula
disebut sebagai derajat ionisasi yang diberi lambang .
100%teruraiyangzatbanyaknya
100%mula-mulazatbanyaknya
Elektrolit kuat mempunyai harga = 1. Contohnya larutan NaCl
dan larutan HCl.
Nonelektrolit = 0, contohnya larutan glukosa dan larutan urea.
Harga elektrolit lemah mendekati 0, misalnya asam asetat
(CH3COOH) dan amonium hidroksida (NH4OH).
Asam, Basa, dan Garam
Menurut Arrhenius, asam adalah suatu zat yang jika
dilarutkan ke dalam air dapat menghasilkan ion H+.
Basa adalah suatu zat yang jika dilarutkan ke dalam air dapat
menghasilkan ion OH–.
Bagian anion yang dilepaskan oleh asam di samping H+ Bagian anion yang dilepaskan oleh asam di samping H+
disebut sebagai sisa asam.
Asam kuat adalah asam yang dalam larutannya mudah
melepaskan ion H+. Asam-asam ini merupakan elektrolit kuat.
Asam lemah adalah asam yang dalam larutannya sukar
melepaskan ion H+. Asam-asam ini merupakan elektrolit
lemah.
Basa kuat adalah basa yang mudah melepaskan ion OH–
dalam larutannya. Basa-basa ini merupakan elektrolit kuat.
Basa lemah adalah basa yang sukar melepaskan ion OH–
dalam larutannya. Basa-basa ini merupakan elektrolit lemah.
Garam adalah persenyawaan yang terbentuk antara ion
logam atau ion amonium (NH4+) dengan sisa asam.
Larutan garam yang mudah larut dalam air juga merupakan
elektrolit kuat.
Reaksi Asam, Basa, dan Pembentukan Garam
Reaksi-reaksi yang melibatkan asam, basa, dan garam
dapat ditulis sebagai persamaan reaksi molekuler maupun
reaksi ion.
Reaksi antara ion H+dan ion OH– membentuk H2O disebut
reaksi penetralan.
Pada saat ion H+ tepat habis bereaksi dengan ion OH–
disebut titik ekuivalen.
Reaksi antara Logam dan Asam
Reaksi antara besi (Fe) dengan larutan asam klorida.
Reaksi molekuler:
Fe(s) + 2 HCl(aq) → FeCl2(aq) + H2(g)
Reaksi ion:
Fe(s) + 2 H+(aq) + 2 Cl–(aq) → Fe2+(aq) + 2 Cl–(aq) + H2(g)
Fe(s) + 2 H+(aq) → Fe2+(aq) + H2(g)
Reaksi antara Logam dan Garam
(Reaksi Penggantian Logam oleh Logam Lain dari Suatu Garam)
Reaksi antara logam Zn dengan larutan CuSO4(aq).
Reaksi molekuler:
Zn(s) + CuSO4(aq) → Cu(s) + ZnSO4(aq)
Reaksi ion:
Zn(s) + Cu2+(aq) → Cu(s) + Zn2+(aq)
Reaksi antara Oksida Asam dan Basa
Reaksi antara gas SO3 dengan larutan KOH.
Reaksi molekuler:
SO3(g) + 2 KOH(aq) → K2SO4(aq) + H2O(l)
Reaksi ion:
SO3(g) + 2 OH–(aq) → SO42–(aq) + H2O(l)
Reaksi antara Oksida Basa dan Asam
Reaksi antara CaO dan larutan HCl.
Reaksi molekuler:
CaO(s) + 2 HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2O(l)
Reaksi ion:
CaO(s) + 2 H+(aq) → Ca2+(aq) + H2O(l)
Reaksi antara Oksida Basa dan Oksida Asam
Oksida basa + oksida asam → garam
Contoh, reaksi antara CaO dengan gas CO2.
Reaksi molekuler:
CaO(s) + CO2(g) → CaCO3(s)
Reaksi ion: tidak ada (sama dengan reaksi molekuler karena
spesi-spesi yang terlibat dalam reaksi tidak terionisasi).
Reaksi antara Logam dan Nonlogam
Logam + nonlogam → garam
Contoh, reaksi pembakaran magnesium oleh oksigen.
Reaksi molekuler:
2 Mg(s) + O2(g) → 2 MgO(s)
Reaksi ion: tidak ada
Contoh:
Sebanyak 1,12 liter gas karbon dioksida (0 oC, 1 atm) dialirkan ke
dalam larutan kalsium hidroksida jenuh. Berapa gram endapan
kalsium karbonat yang dapat dihasilkan (Ar : Ca = 40, C = 12, O =16)?
Jawab:
Gas CO2 yang ada = 1,12 L = mol = 0,05 mol22,4
1,12
Ca(OH)2(aq) + CO2(g) → CaCO3(s) + H2O(l)
mula-mula : 0,05 mol 0 molyang bereaksi : 0,05 mol –setelah reaksi : 0 mol 0,05 mol
CaCO3 yang dihasilkan = 0,05 mol = 0,05 x Mr (CaCO3) g= 0,05 x 100 g = 5 g.
Reaksi Oksidasi dan Reduksi
Perkembangan Konsep Reaksi Oksidasi Reduksi
Konsep oksidasi reduksi ditinjau dari penggabungan
dan pelepasan oksigen
Oksidasi : reaksi antara suatu zat dan oksigen.
Contoh:
2 Mg(s) + O2 (g) → 2 MgO(s)
Reduksi : reaksi pelepasan oksigen dari suatu zat.
Contoh:
CuO(s) + H2 (g) → Cu(s) + H2O(g)
Konsep oksidasi reduksi ditinjau dari pelepasan dan
penerimaan elektron
Oksidasi : melepaskan elektron
Reduksi : menerima elektron
Contoh:
2 K(s) + Cl2(g) → 2 K+Cl–(s)2 K(s) + Cl2(g) → 2 K+Cl–(s)
Satu atom K melepaskan 1 elektron.
K → K+ + e– (oksidasi)
Satu atom Cl menerima 1 elektron.
Cl + e– → Cl– (reduksi)
Konsep oksidasi reduksi ditinjau dari perubahan
bilangan oksidasi
Oksidasi : peningkatan bilangan oksidasi
Reduksi : pengurangan bilangan oksidasi
Bilangan oksidasi (biloks) : muatan yang dimiliki oleh suatu
atom dalam suatu ikatannya dengan atom lain.
Biloks positif ditunjukkan oleh banyaknya elektron yang dilepas Biloks positif ditunjukkan oleh banyaknya elektron yang dilepas
oleh satu atom unsur
Biloks negatif ditunjukkan oleh banyaknya elektron yang
diterima oleh satu atom unsur.
Atom yang lebih kuat menarik elektron (elektronegativitasnya
lebih besar) mempunyai bilangan oksidasi negatif.
Atom yang kurang kuat menarik elektron (elektronegativitasnya
kecil) bilangan oksidasinya positif.
Aturan penentuan biloks:
1. Biloks unsur bebas (unsur tidak membentuk senyawa dengan
unsur lain, misalnya Mg, K, Fe, Cl2, dan O2 ) = 0.
2. Biloks ion sesuai dengan muatan ionnya (misalnya, biloks Cl– = –
1, SO42– = –2, PO4
3– = –3).
3. Jumlah biloks unsur-unsur dalam suatu molekul atau ion sama
dengan muatan molekul (0) atau muatan ionnya.
4. Dalam senyawanya:4. Dalam senyawanya:
a. Biloks O = –2 (kecuali dalam F2O, biloks O = +2 dan dalam
peroksida seperti H2O2 dan BaO2, biloks O = –1).
b. Biloks H = +1 (kecuali dalam hidrida seperti NaH dan KH,
biloks H = –1).
c. Unsur yang elektronegativitasnya lebih besar ditandai
berbiloks negatif, sedangkan unsur yang elektronegativitasnya
lebih kecil ditandai berbiloks positif.
d. Biloks golongan alkali (golongan IA), Li, Na, K, Rb, dan Cs =
+1.
e. Biloks golongan alkali tanah (golongan IIA), Mg, Ca, Sr, dan
Ba = +2.
f. Senyawa biner (senyawa yang hanya terdiri atas dua unsur),
biloks unsur-unsur golongan VIIA (F, Cl, Br, dan I) = –1, dan
golongan VIA (O dan S) = –2.
5. Unsur nonlogam dapat memiliki beberapa biloks bergantung5. Unsur nonlogam dapat memiliki beberapa biloks bergantung
pada atom lain yang diikatnya.
Contoh, belerang (S) dapat menerima dua elektron (misalnya,
Na2S), tetapi mungkin juga belerang membentuk senyawa
dengan unsur yang lebih elektronegatif sehingga pasangan
elektronnya lebih tertarik ke arah unsur yang lain. Misalnya,
dalam SO2 biloks S = +4 dan dalam SO3 biloks S = +6. Dengan
demikian, biloks S = –2, +4, dan +6.
Tentukan bilangan oksidasi masing-masing unsur dalam senyawa:
A. Na2O; B. K2Cr2O7.
Contoh:
Jawab:
A. Na2O
biloks O = –2 (1 atom O) x (–2) = –2
biloks Na = +1 (2 atom Na) x (+1) = +2biloks Na = +1 (2 atom Na) x (+1) = +2
Jumlah biloks = 0B. K2Cr2O7
biloks K = +1 (2 atom K) x (+1) = +2
biloks O = –2, (7 atom O) x (–2) = –14
biloks Cr = x, (2 atom Cr) x (x) = 2x
Jumlah biloks = 0
+2 – 14 + 2x = 0 maka x = +6. Jadi, biloks Cr = +6.
Reaksi Otoredoks (Disproporsionasi)
Jika dalam suatu reaksi terdapat suatu zat yang mengalami
oksidasi dan reduksi secara bersamaan, reaksi tersebut disebut
reaksi otoredoks atau reaksi disproporsionasi.
Reduksi
NaOH(aq) + Cl2(g) → NaCl(aq) + NaClO(aq) + H2O(l)NaOH(aq) + Cl2(g) → NaCl(aq) + NaClO(aq) + H2O(l)
Oksidasi
0 +1–1
Zat yang mengalami oksidasi berarti menjadikan zat lain
mengalami reduksi disebut reduktor.
Zat yang mengalami reduksi berarti menjadikan zat lain
mengalami oksidasi disebut oksidator.
Hubungan Reaksi Redoks dengan Tata Nama Senyawa
Untuk unsur-unsur logam yang hanya mengalami satu jenis
perubahan redoks, penamaannya langsung disebutkan nama
logam diikuti nama sisa asam.
Contoh: NaCl : Natrium klorida
CaSO4 : Kalsium sulfat
Untuk unsur-unsur logam yang mengalami beberapa macam
redoks, ada dua cara penamaannya.
1. Cara lama
Disebutkan nama Latin logam dengan akhiran:
-o untuk logam berbilangan oksidasi rendah
-i untuk logam berbilangan oksidasi tinggi
diikuti nama sisa asamnya.
Contoh:
FeCl2 : fero klorida CoCl2 : kobalto klorida
FeCl3 : feri klorida CoCl3 : kobalti klorida
Cara baru disebut sistem Stock.
Disebut nama logam diikuti tanpa jarak bilangan oksidasi unsur
dengan angka Romawi dalam tanda kurung (angka Romawi),
kemudian disebutkan nama sisa asamnya.
Contoh:
FeCl2 : besi(II) klorida CoCl2 : kobalt(II) klorida
FeCl3 : besi(III) klorida CoCl3 : kobalt(III) klorida
Hubungan Bilangan Oksidasi dengan PenamaanAsam Beroksigen (HxAOy)
Penamaan untuk unsur A dengan bilangan oksidasi rendah,
disebutkan asam diikuti nama Latin unsur A dengan akhiran -it.
Untuk unsur A dengan bilangan oksidasi tinggi, disebutkan asam
diikuti nama Latin unsur A dengan akhiran -at.
Unsur Biloks Rumus Kimia Asam Nama Asam
N
P
S
+3+5+3+5+4+6
HNO2
HNO3
H3PO3
H3PO4
H2SO3
H2SO4
Asam nitritAsam nitratAsam fosfitAsam fosfatAsam sulfitAsam sulfat
Konsep Reaksi Redoks dalam Lingkungan
1. Peruraian Zat oleh Bakteri
Zat-zat yang ada di alam ini pada umumnya dapat
diuraikan oleh bakteri aerob (perlu udara) maupun bakteri
anaerob (tidak memerlukan udara).
Pada saat bakteri aerob bekerja >> terjadi reaksi oksidasi Pada saat bakteri aerob bekerja >> terjadi reaksi oksidasi
Pada saat bakteri anaerob bekerja >> terjadi reaksi reduksi
Bakteri anaerob menghasilkan zat-zat yang berbau
sekaligus gas metana (CH4) yang dapat digunakan sebagai
bahan bakar.
Bakteri anaerob untuk mereduksi senyawa-senyawa
organik dimanfaatkan untuk pembuatan biogas.
2. Pembakaran Hidrokarbon
Pembakaran batu bara, bahan bakar minyak (BBM), dan
kayu (hutan) juga merupakan reaksi redoks.
Pembakaran sempurna akan menghasilkan gas karbon
dioksida (CO2) dan air (H2O).
Pembakaran tidak sempurna akan menghasilkan gas
karbon monoksida (CO).karbon monoksida (CO).
Gas karbon monoksida bersifat racun dan merugikan bagi
manusia karena mengganggu kerja hemoglobin.
Oksidasi
CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2O(g)
Reduksi
