kimia anorganik "BORON"

  • Published on
    28-Jul-2015

  • View
    157

  • Download
    1

Embed Size (px)

Transcript

<p> 1. Senyawa Boron Disusun Oleh: Nurazizah F N Siti Atiyah 2. Pendahuluan Sifat Boron Anomali Boron Struktur dan ikatan Senyawa berikatan dgn Boron Boron ditemukan oleh ahli kimia Prancis yaitu Joseph-Louis Gay- Lussac dan Louis-Jaques Thnard, French chemists, dan seorang ahli kimia inggris yaitu Sir Humphry Davy pada tahun 1808. Boron terisolasi dan terdapat dalam asam borat (H3BO3). kata Boron berasal dari bahasa arab yaitu Buraq dan bahasa Persia yaitu Burah dan akhirnya disebut dengan borat. Pendahuluan 3. Pendahuluan Boron adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang B dan nomor atom 5. Elemen metaloid trivalen, boron banyak terdapat di batu borax. Ada dua alotrop boron; boron amorfus adalah serbuk coklat, tetapi boron metalik berwarna hitam. Bentuk metaliknya keras (9,3 dalam skala Moh) dan konduktor yang buruk dalam suhu ruang. Tidak pernah ditemukan bebas dalam alam. Pendahuluan Sifat Boron Anomali Boron Struktur dan ikatan Senyawa berikatan dgn Boron 4. Boron yang telah dimurnikan adalah padatan hitam dengan kilap logam. Sel satuan kristal boron mengandung 12, 50, atau 105 atom boron, dan satuan struktural ikosahedral B12 terikat satu sama lain dengan ikatan 2 pusat 2 elektron (2c- 2e) dan 3 pusat 2 elektron (3c-2e) (ikatan tuna elektron) antar atom boron (Gambar 4.1). Pendahuluan Gambar 4.1 Struktur kristal boron dengan sel satuan ikosahedral. Pendahuluan Sifat Boron Anomali Boron Struktur dan ikatan Senyawa berikatan dgn Boron 5. Sifat Fisik Senyawa Boron Simbol : B Phasa : Padat BeratJenis : 2,34 g/cm3 Volume atom : 4.6 cm3/mol TitikLeleh : 2349 K (2076C, 3769F) TitikDidih : 4200 K (3927C, 7101F) KalorPeleburan : 50,2 kJ/mol KalorPenguapan : 480 kJ/mol KapasitasPanas : (25C) 11.087 J/(mol-K) Struktur Kristal : Rombohedral Pendahuluan Sifat Boron Anomali Boron Struktur dan ikatan Senyawa berikatan dgn Boron 6. Sifat Kimia Senyawa Boron Sifat atom Bilangan oksidasi 3, 2, 1 (sedikit oksida asam) Elektronegativitasi 2.04 (skala Pauling) Energi ionisasi (lebih lanjut) pertama: 800.6 kJmol1 ke-2: 2427.1 kJmol1 ke-3: 3659.7 kJmol1 Jari-jari atom 90 pm Jari-jari kovalen 843 pm Jari-jari van der Waals 192 pm Elektronegativitas: 2,04 (skalapauling) Radius Kovalen : 82 pm Avinitaselektron : 26.7 kJ mol-1 Struktur :rhombohedral; B12 icosahedral. Pendahuluan Sifat Boron Anomali Boron Struktur dan ikatan Senyawa berikatan dgn Boron 7. Sifat Boron Secara Umum Boron termasuk unsur semi logam. Tidak terdapat dalam keadaan bebas di alam. Bisa membentuk ikatan kovalen Lain-lain Struktur kristal rombohedral Pembenahan magnetik diamagnetic Keterhambatan elektris (20 C) ~106 m Konduktivitas termal 27.4 Wm1K1 Ekspansi termal (25 C) ( form) 57 mm1K1 Kecepatan suara (batang ringan) (20 C) 16,200 ms1 Kekerasan Mohs ~9.5 Nomor CAS 7440-42-8 Pendahuluan Sifat Boron Anomali Boron Struktur dan ikatan Senyawa berikatan dgn Boron 8. Anomali Boron Anomali adalah suatu wujud yang mudah berubah atau tidak Normal sehingga dalam sistem basis data bila ditemukan data yang Anomali harus dilakukan Normalisasi. Diboran adalah gas beracun dan tak berwarna yang di buat dari reaksi natrium borohidrid dan boron trifluorida. Sebelumnya diharapkan reaksi antara magnesium borida dan air akan menghasilkan boron trihidrida BH3. Namun, yang didapatkan adalah diboran B2H6. Nampaknya senyawa ini tidak dapat dijelaskan dengan teori valensi sederhana, dan banyak sekalai usaha telah dilakukan untuk mengelusidasi anomali ini. Mg3B2 + 6H2O 3Mg(OH)2 + B2H6 Kini telah dibuktikan bahwa senyawa ini memiliki struktur aneh sebagai berikut. Pendahuluan Sifat Boron Anomali Boron Struktur dan ikatan Senyawa berikatan dgn Boron 9. Anomali Boron Kerangka molekulnya adalah jajaran genjang yang terbentuk dari dua atom boron dan dua atom hidrogen, dan atom hidrogen terikat pada dua atom boron disebut dengan hidrogen jembatan. Empat ikatan B-H terminal secara esensi terbentuk dari tumpang tindih orbital 1s hidrogen dan orbital hibrida boron. Sebaliknya, ikatan jembatan BHB adalah ikatan tiga pusat, dua elektron yang terbetuk dari hibridisasi hidrogen 1s dan dua orbital hibrida boron. Keberadaan ikatan seperti ini dikonfirmasi dengan mekanika kuantum. Pendahuluan Sifat Boron Anomali Boron Struktur dan ikatan Senyawa berikatan dgn Boron 10. a. Senyawa Oksigen dari BoronPendahuluan Sifat Boron Anomali Boron Struktur dan ikatan Senyawa berikatan dgn Boron Ini adalah salah satu yang terpenting dari senyawa boron struktur-strukturnya didasarkan pada satuan segitiga planar(BO3), kadang-kadang satuannya BO4 tetrahedral. Asam Borat, beberapa reaksi asam borat sprti gmbr. Asam borat cukup larut dalam air. Ia adalah asam lemah monobasis, bukan sebagai donor proton, namun sebagai suatu asam lewis yakni menerima OH-: B(OH)3 + H2O B(OH)4 - + H+ Pk=9,0 11. Pendahuluan Sifat Boron Anomali Boron Struktur dan ikatan Senyawa berikatan dgn Boron B(OH)3 panas Borat HBO2B2O3 peleburan alkohol panas Alkohol, H2SO4 B(OR)3 NaH dalm THF Na[HB(OR)3] H2O2 Na2O2 Perokso borat dan hidrat borat perokso Peleburan dgn NH4HF2 NH4BF4 panas B2O3 BF3 Polialkohol tertentu Kompleks ketat asam Peleburan dgn oksida logam (CH3CO)2O [(CH3CO)B]2O RCOCL B(OCOR)3 Asli borat 12. b. Trihalida boron Boron triflourida adalah salah satu asam lewis terkuat yang bereaksi dengan kebnyakan basa lewis seperti eter, alkohol, amina atau air menghasilkan adduct dan F- menghasilkan ion tetrafluoroborat BF4 - . BF3 hanya terhidrolisis sebagian dgn air : Pendahuluan Sifat Boron Anomali Boron Struktur dan ikatan Senyawa berikatan dgn Boron 4BF3 + 6H2O 3H3O+ + 3BF4 - + B(OH)3 4BF3 + H2O (BF3OH)- + HF 13. Karena , kemampuanya sbg asam lewis BF3 digunakan melncarkan berbagai reaksi organik: a. eter/alkohol + asam ester + H2O atau ROH b. alkohol + benzena alkil benzena + H2O c. polimerisasi alkena dan alkena oksida sprti propilen oksida d. Asilasi dan alkilasi Pendahuluan Sifat Boron Anomali Boron Struktur dan ikatan Senyawa berikatan dgn Boron 14. Pendahuluan Sifat Boron Anomali Boron Struktur dan ikatan Senyawa berikatan dgn Boron Larutan asam flouroborat ialah suatu yang dibentuk dalam pelarutan B(OH)3 dalam larutan HF : B(OH)3 + 4HF H3O+ + BF4 + H2O Boron triklorida dan Bromida diperoleh dengan interaksi langsung pada suhu tinggi. Mereka menguap dalam udara lembap dan terhidrolisis kuat oleh air: BCl3 + 3H2O B(OH)3 + 3HCl 15. Pendahuluan Sifat Boron Anomali Boron Struktur dan ikatan Senyawa berikatan dgn Boron c. Hidrida Boran &amp; Senyawa yg Berhubungan Boran merupakan deret teratas hidrida molekular yang disebut Boran. Beberapa yang khas diantaranya : B2H6, B4H10 , B9H14 , B10H14 dan B20H16 Di Boran ialah B2H6 adalah gas yg menyala secra spontan diudara, terhidrolisis seluruhnya dengan air menjadi [H2 dan B(OH)3 ] ia diperoleh secar kuantitaitf dengan natrium borohidrida: 3NaBH4 + 4BF3 3NaBF3 + 2B2H6 Dalam (MeOCH2CH2)2O 16. Pendahuluan Sifat Boron Anomali Boron Struktur dan ikatan Senyawa berikatan dgn Boron Struktur dan ikatan dalam Boran Struktur Boran tidaklah seperti pada hibrida-hibrida lainnya seperti mislnya karbon, dan sangat unik. Untuk diboran ikatan-ikatan 2c-2e diperlukan untuk menjelaskan, jembatan-jembatan B-H-B, ikatan-ikatan B-H terminal dianggap sebagai ikatan 2c-2e konvensional. 17. Pendahuluan Sifat Boron Anomali Boron Struktur dan ikatan Senyawa berikatan dgn Boron Lima unsur struktur atau ikatan : 1. Ikatan bor-hidrogen terminal 2c-2e 2. Ikatan jembatan hidrogen 3c-2e 3. Ikatan bor-bor 2c-2e 4. Ikatan jembatan terbuka bor 3c-2e 5. Ikatan tertutup bor 3c-2e B H H B B B B B B B B B B 18. Mereparasi senyawa Boron Mempreparasi enam boran B2H6 (diboran), B4H10 (Aracno-tetraboran(10)), B5H9 (Nido-pentaboran(10)), B5H11 (Aracno-pentaboran(11)), B6H10 (Nido- heksaboran(10)), dan B10H14 (Nido-dekaboran(14)) melalui reaksi magnesium bromide, MgB2, dengan asam anorganik dan menentukan komposisinya. Kini, metoda sintesis yang awalnya digunakan Stock menggunakan MgB2 sebagai pereaksi hanya digunakan untuk mempreparasi B6H10. Karena reagen seperti litium tetrahidroborat, LiBH4, dan natrium tetrahidroborat, NaBH4, kini mudah didapat, dan diboran, B2H6, yang dipreparasi dengan reaksi 3LiBH4 + 4 BF3.OEt2 2 B2H6 + 3 LiBF4 + 4 Et2O, juga mudah didapat, boran yang lebih tinggi disintesis dengan pirolisis diboran. </p>