BAB VI Golongan VI a Chalcogens

77
BAB VI UNSUR GOLONGAN 16 CHALCOGENS Dikerjakan oleh: Ermiati Harahap Kembali lagi, dua anggota pertama dari golongan memiliki sifat kimia yang signifikan : oksigen dan belerang. Perbedaan antara anggota pertama dan kedua yang dapat kita lihat seperti pada unsur golongan lima (nitrogen dan fosfor) yang berulang kembali pada golongan ini, kecuali oksigen yang lebih reaktif. Selenium dan telurium keduanya memiliki beberapa perilaku semilogam, dan hanya unsur radioaktif,polonium, dapat dikatakan menunjukkan karakter logam. Umumnya pemikiran yang salah dikaitkan dengan fakta yang telah ditemukan dengan dengan nama yang spesifik. Persepsi modern kita dari kemajuan ilmu pengetahuan menunjukkan bahwa penemuan biasanya melibatkan kerja dari banyak individu. Sebagai contoh, penemuan oksigen dikreditkan ke ahli kimia abad kedelapan belas Joseph Priestley, ketika, pada kenyataannya, itu adalah penemu Belanda lama terlupakan, Cornelius Drebble, yang pertama-tama dilaporkan penyusunan gas sekitar 150 tahun sebelumnya. Meski demikian, Priestley tidak layak sebagian besar kredit, karena ia membuat studi ekstensif dari gas oksigen murni dan, sangat berani, bernapas dengan gas ini, sehingga dikenal sebagai "dephlogisticated udara." Priestley melakukan eksperimen

description

BAb VI Golongan a Chalcogen

Transcript of BAB VI Golongan VI a Chalcogens

BAB VI

UNSUR GOLONGAN 16 CHALCOGENS

Dikerjakan oleh: Ermiati Harahap

Kembali lagi, dua anggota pertama dari golongan memiliki sifat kimia yang signifikan :

oksigen dan belerang. Perbedaan antara anggota pertama dan kedua yang dapat kita lihat seperti

pada unsur golongan lima (nitrogen dan fosfor) yang berulang kembali pada golongan ini,

kecuali oksigen yang lebih reaktif. Selenium dan telurium keduanya memiliki beberapa perilaku

semilogam, dan hanya unsur radioaktif,polonium, dapat dikatakan menunjukkan karakter logam.

Umumnya pemikiran yang salah dikaitkan dengan fakta yang telah ditemukan dengan

dengan nama yang spesifik. Persepsi modern kita dari kemajuan ilmu pengetahuan menunjukkan

bahwa penemuan biasanya melibatkan kerja dari banyak individu. Sebagai contoh, penemuan

oksigen dikreditkan ke ahli kimia abad kedelapan belas Joseph Priestley, ketika, pada

kenyataannya, itu adalah penemu Belanda lama terlupakan, Cornelius Drebble, yang pertama-

tama dilaporkan penyusunan gas sekitar 150 tahun sebelumnya.

Meski demikian, Priestley tidak layak sebagian besar kredit, karena ia membuat studi

ekstensif dari gas oksigen murni dan, sangat berani, bernapas dengan gas ini, sehingga dikenal

sebagai "dephlogisticated udara." Priestley melakukan eksperimen ini di Birmingham, Inggris, di

mana dia adalah seorang menteri Nonconformist. Dia dikenal karena “leftist” pandangan tentang

politik dan agama-misalnya, ia mendukung revolusi Perancis dan Amerika. Massa membakar

gereja, rumah, dan perpustakaannya.

Ia melarikan diri ke Amerika Serikat, dimana ia mendedikasikan salah satu buku untuk

Wakil Presiden John Adams, dengan catatan, "Menyenangkan bahwa, di negeri ini, agama tidak

memiliki hubungan dengan kekuasaan sipil".

Penemuan oksigen sebagai tanda berakhirnya teori phlogiston tentang pembakaran.

Menurut teori itu, pembakaran melibatkan hilangnya phlogiston. Namun, ilmuwan Prancis

Guyton de Morveau (lihat pengantar Bab 8) menunjukkan bahwa pembakaran logam

memberikan produk yang memiliki berat yang lebih besar. Rekannya Antoine Lavoisier

menyadari bahwa sesuatu harus ditambahkan dalam proses pembakaran. Itu adalah oksigen. Tapi

konsep revolusioner

sering lambat untuk diterima dalam science, dan benar bahwa ide pembakaran yang terkait

dengan penambahan oksigen. Faktanya, banyak ahli kimia dari waktu itu,termasuk Joseph

Priestley, tidak pernah menerima ide ini.

16.1 Kecenderungan Golongan

Kelompok ini kadang-kadang disebut chalcogens. Sifat umum unsur ini ditunjukkan pada Tabel

16.1. Oksigen dan belerang yang paling jelas bukan logam, sedangkan polonium merupakan

logam. Selenium dan telurium jatuh ke dalam daerah ambigu, seperti arsenik di golongan 5.

Satu-satunya bentuk kristal dari telurium terdiri dari jaringan rantai spiral atom. Unsur memiliki

sifat semikonduktor dan perilaku amfoter pameran. Dengan demikian, semilogam mungkin

adalah yang paling tepat untuk telurium. Selenium digambarkan kesulitan dalam artifi

kategorisasi resmi yang memiliki beberapa alotrop.

Semua kecuali satu yang merah, yang terdiri dari struktur cincin seperti yang akan kita bahas

untuk belerang. Alotrop berbeda memiliki struktur mirip dengan telurium, dan itu adalah

semikonduktor. Namun, selenium hanya memiliki oksida asam. Untuk alasan-alasan ini,mungkin

paling aman untuk mengklasifikasikan selenium sebagai anggota non logam sepertiga dari

kelompok. Titik leleh dan titik didih menunjukkan meningkatnya karakteristik non logam yang

diikuti oleh penurunan pada logam polonium (Tabel 16.2).

Kecuali untuk oksigen, ada pola di bagian oksidasi dari unsur golongan 6. Kita menemukan

semua oksidasi genap dari +6, melalui +4 dan +2, untuk -2. Stabilitas -2 dan +6 bagian oksidasi

mengalami penurunan pada golongannya, sedangkan dari bagian +4 meningkat. Seperti yang

terjadi di banyak golongan, tren yang tidak biasa seperti yang kita inginkan.

Sebagai contoh, asam yang mengandung atom di oksidasi +6 adalah asam sulfat, yang dapat kita

wakili sebagai (HO)2SO2 untuk menunjukkan ikatan, dan asam Selenic, (HO)2SeO2, tapi asam

telutik memiliki rumus (HO)6Te atau H6TeO6.

16.2 Perbedaan dari Oksigen dan Sulfur

Dikerjakan oleh: Hutdia Putri Murni

Perbedaan antara unsur periode kedua dan periode ketiga ditemukan pada golongan 15

(Bab 15, Subab 15.2), hal ini juga ditemukan pada golongan 16. Demikian, oksigen seperti

nitrogen, memiliki maksimal 4 ikatan kovalen, sedangkan belerang seperti posfor yang dapat

membentuk lebih dari 6 ikatan kovalen. Contoh, oksigen membentuk 1 oksida normal normal

dengan fluor, OF2. Sedangkan belerang membentuk beberapa senyawa dengan fluor, seperti SF6.

Seperti nitrogen, ikatan rangkap dua oksigen-oksigen lebih kuat dibanding ikatan tunggal

antara oksigen-oksigen. Namun perbedaan belerang dengan unsur lain dalam satu golongan

adalah dimana energi dua ikatan tunggal lebih besar dibandingkan energi satu ikatan rangkap dua

(Tabel 16.3).

Faktanya, senyawa yang mengandung dua atom oksigen yang berikatan bersama maka

akan menjadi pengoksidasi kuat. Dan senyawa yang mengandung tiga atau lebih atom oksigen

yang berikatan bersama akan melemah dan cenderung terjadi ledakan kuat. Untuk lebih jelasnya

dapat dijelaskan kelemahan ikatan tunggal oksigen-oksigen dibandingkan jika berikatan dengan

usnsur lain (Tabel 16.4). Kemudian, oksigen akan berusaha untuk berikatan dengan unsur lain

dibanding dengan dirinya sendiri. Khususnya, ikatan kovalen dengan hidrogen akan menjadi

sangat kuat dan bersifat panas yang cenderung dihasilkan dari reaksi oksigen pada air.

Sebaliknya, ikatan tunggal belerang-belerang lebih rendah jika dibanding ikatan belerang dengan

unsur lainnya.

16.3 Oksigen

Dioksigen

Dikerjakan oleh: Wulandari

Dioksigen tidak berwarna, gas tidak berbau yang terbentuk dari proses kondensasi larutan

biru. Karena mempunyai massa molar yang rendah dan membentuk molekul non polar,

dioksigen mempunyai titik leleh dan titik didih yang rendah. Gas ini tidak menyebabkan

pembakaran, tetapi dapat memicu reaksi pembakaran. Pada faktanya, hampir seluruh unsur-unsur

bereaksi dengan oksigen pada suhu kamar atau ketika dipanaskan. Pengecualian untuk logam

mulia seperti platinum dan gas mulia.

Satu atom oksigen dalam setiap 500 memiliki massa 12% lebih besar dari 499. Secara

khusus, H2 18O memiliki tekanan uap lebih rendah dari H2 16O. Oleh karena itu keseimbangan

antara gas dengan cair, fase gas akan kekurangan oksigen-18. Karena penguapan terjadi di

perairan tropis,perairan tersebut memiliki konsentrasi yang lebih tinggi dari oksigen-18.

Peningkatan proporsi oksigen-18 ini ditemukan disemua kesetimbangan laut yang melibatkan

oksigen.

Kita dapat menggunakan rasio dua isotop oksigen untuk menentukan suhu laut di mana

kerang dibentuk milions dari tahun lalu hanya dengan menentukan oksigen rasio isotop dalam

kalsium karbonat dari kerang. Ketika proporsi oksigen-18 lebih tinggi, laut kuno hangat.

Reaktan sering penting. Misalnya, logam yang sangat halus bubuk seperti besi, seng, dan

menyebabkan akan terbakar di udara pada suhu kamar. Bentuk-bentuk halus yang terpisah dari

logam kadang-kadang disebut piroforik, sebuah istilah yang mencerminkan kemampuan mereka

untuk menangkap api. Misalnya, debu seng akan terangsang untuk memberikan zinc oxide putih:

2Zn(s) + O2(g) 2ZnO(S)

Membuat naik 21 persen dari atmosfer bumi, oksigen, gas pengoksidasi, tidak secara

alami terjadi di atmosfer planet. "Normal" suasana planet adalah mengurangi, mengandung

hidrogen, amonia, dan karbon dioksida. Itu merupakan proses fotosintesis yang mulai mengubah

komponen karbon dioksida dari atmosfir awal Bumi untuk dioxigen sekitar 2,5 x 109 tahun yang

lalu; negara kaya oksigen yang hadir tercapai sekitar 5 x 108 tahun yang lalu. Dengan demikian,

kita dapat melihat tanda-tanda kehidupan yang mirip dengan kita sendiri di planet di sekitar

bintang lain hanya dengan mengirimkan detektor dioksigen.

Dioksigen sangat tidak larut dalam air, sekitar 2 x 10-5 fraksi mol di 25C, dibandingkan

dengan 6 x 10-4 untuk karbon dioksida. Namun demikian, konsentrasi oksigen di perairan alami

cukup tinggi untuk mendukung organisme laut. Kelarutan dioksigen menurun dengan

meningkatnya suhu; karenanya, itu adalah air dingin, seperti Labrador dan arus Humboldt, yang

mampu mendukung ikan terbesar saham dan telah menjadi fokus dari overfishing paling parah.

Meskipun kelarutan dioksigen rendah dua kali lipat dari dinitrogen. Oleh karena itu, campuran

gas dirilis oleh pemanasan air-udara jenuh akan benar-benar diperkaya di dioksigen.

Pengukuran oksigen terlarut (DO) adalah salah satu penentu dari kesehatan sungai atau

danau. Rendahnya tingkat oksigen terlarut dapat disebabkan oleh eutrofikasi (alga dan tanaman

pertumbuhan berlebihan) atau masukan air suhu tinggi dari sistem pendingin industri. Sebagai

bijaksana sementara, tongkang sungai udara-menggelegak dapat digunakan untuk meningkatkan

tingkat dioksigen. Ini telah dilakukan di London, Inggris, untuk membantu membawa kembali

ikan permainan untuk Sungai Thames. Kebalikan dari DO adalah BOD-biologis oksigen indeks

permintaan ini mengukur potensi konsumsi oksigen oleh organisme air. Dengan demikian, BOD

tinggi dapat menunjukkan potensi masalah di danau atau sungai.

Dioksigen adalah reagen industri besar; sekitar 109 ton digunakan di seluruh dunia setiap

tahun, sebagian besar dalam industri baja. Dioksigen juga digunakan dalam sintesis asam nitrat

dari amonia (lihat Bab 15, Bagian 15,11). Hampir semua oksigen diperoleh dengan distilasi

fraksional dari udara cair. Dioksigen dikonsumsi dalam quanntities besar oleh fasilitas rumah

sakit. Dalam konteks itu, sebagian besar digunakan untuk meningkatkan tekanan parsial

dioksigen dalam campuran gas yang diberikan kepada orang-orang dengan masalah pernapasan,

membuat penyerapan gas oksigen lebih mudah untuk fungsi paru-paru.

Di laboratorium, ada cara numberof membuat gas dioksigen. Misalnya, pemanasan yang

kuat dari potasium klorat dengan mangan (IV) oksida memberikan kalium klorida dan gas

oksigen.

Namun, rute yang jauh lebih aman di laboratorium adalah dekomposisi katalitik dari

berair hidrogen peroksida. Mangan (IV) oksida dapat digunakan sebagai katalis:

Sebagaimana dibahas dalam bagian chapter.3 3.4. model orbital molekul adalah satu-satunya

representasi dari ikatan di dioksigen yang cocok dengan bukti eksperimental. Figura 16.1

menunjukkan bahwa orde ikatan bersih adalah 2 (enam elektron ikatan dan dua elektron

2KclO3(l) 2KCl(s) + 3O2 (g)

2H2O2 (aq) 2H2O(l) + O2(g)

antibonding), dengan dua elektron antibonding memiliki spin paralel. Rhe molekul adalah

paramagnetik.

Namun, masukan energi hanya 95 kj mol-1 diperlukan untuk menyebabkan salah satu

elektron antibonding untuk "flip" dan berpasangan dengan elektron antibonding lainnya (figura

16,2). ini bersifat (diamagnetik) bentuk spin-dipasangkan dioksigen beralih ke bentuk

paramagnetik dalam hitungan detik atau menit, tergantung pada kedua konsentrasi dan

lingkungan molekul. Bentuk diamagnetik dapat dibuat dengan reaksi dari hidrogen peroksida

dengan natrium hipoklorit:

Atau, alternatif, dengan bersinar ultra-radiasi pada oksigen paramegnetic di hadapan pewarna

sensitisasi.

Dikerjakan oleh: Nurhayati

Dioksigen diamagnetik adalah reagen penting dalam kimia organik dan

memberikan produk yang berbeda dari bentuk paramagnetik. Selanjutnya,

oksigen diamagnetik, sangat reaktif dan dibentuk oleh radiasi ultraviolet,

terlibat dalam induksi kanker kulit. Oksigen diamagnetik adalah

sering disebut sebagai oksigen singlet, dan bentuk paramagnetik disebut triplet

oksigen.

Hal ini membutuhkan 95kJ.mol-1 untuk pasangan elektron orbital antibonding.

disana ada bentuk singlet kedua dioksigen di mana spin satu elektron hanya membalik lebih,

sehingga elektron yang tidak berpasangan yang dihasilkan memiliki spin berlawanan

(Gambar 16.3). Anehnya, pengaturan ini membutuhkan lebih banyak energi untuk

mencapai, sekitar 158 kJ mol-1. Akibatnya, formulir ini singlet lainnya adalah sedikit

laboratorium pentingnya. Dalam Bab 3, Bagian 3.14, kami menunjukkan bahwa sebagian besar

penyerapan fitur dalam spektrum inframerah dari atmosfer dapat dijelaskan dalam hal getaran

dari molekul air dan karbon dioksida. Namun, ada serapan pada panjang gelombang yang tepat

dari 0,76 µm yang kita tidak menjelaskan (Gambar 16.4). Panjang gelombang ini, pada

kenyataannya, merupakan penyerapan elektronik energi sesuai dengan produksi berupa singlet

H2O2 (aq) + ClO-(aq) O2(g)(diamagn etik) + H2O(l) + Cl-(aq)

energi yang lebih tinggi dari dioksigen dari oksigen triplet normal. Penyerapan sesuai dengan

pembentukan bentuk singlet energi yang lebih rendah tersembunyi di bawah karbon besar

penyerapan dioksida di 1,27 µm. (Figure 16.4)

Trioxygen (Ozone)

Ini alotrop termodinamika oksigen tidak stabil adalah gas diamagnetik dengan bau yang

kuat. Bahkan, "logam" bau ozon dapat dideteksi dalam konsentrasi serendah 0,01 ppm. Gas

sangat beracun; maksimum yang diijinkan konsentrasi untuk eksposur diperpanjang adalah 0,1

ppm. Gas diproduksi di daerah tegangan tinggi; dengan demikian, mesin fotokopi dan printer

laser telah bertanggung jawab untuk tingkat tinggi ozon di banyak lingkungan. Ozon yang

dihasilkan mungkin juga telah menjadi salah satu penyebab sakit kepala dan keluhan lainnya

dengan pekerja kantor. Beberapa mesin memiliki penyaring karbon pada pembuangan udara

untuk meminimalkan trioxygen emisi, dan ini perlu diganti secara berkala sesuai dengan

rekomendasi pabrik. Namun, kemajuan teknologi memiliki dimungkinkan pengembangan mesin

fotokopi dan printer yang menghasilkan sangat rendah tingkat trioxygen.

Sebuah cara mudah untuk menghasilkan trioxygen adalah untuk lulus aliran dioksigen

melalui 10 sampai 20-kV medan listrik. Lapangan ini memberikan energi yang diperlukan untuk

reaksi.

3O2(g) → 2O3(g) ∆Hᶱf = +143 kJ.mol-1

Pada kesetimbangan, konsentrasi trioxygen adalah sekitar 10 persen. trioxygen yang perlahan

terurai ke dioksigen, meskipun tingkat konversi tergantung pada fase (gas atau larutan).

Trioxygen adalah agen oksidasi yang sangat kuat, jauh lebih kuat daripada dioksigen,

seperti dapat dilihat dari perbandingan potensi pengurangan asam solusi:

O3(g) + 2H+(aq) +2e- → O2(g) + H2O (l) Eᶱ = +2.07 V

O2(g) 4H+(aq) + 4e-→ 2H2O(l) Eᶱ= +1.23 V

Bahkan, dalam larutan asam, fluorine dan ion perxenate, XeO64- adalah hanya oksidator

umum yang lebih kuat dari trioxygen. Jangkauan kemampuan pengoksidasi diilustrasikan oleh

reaksi berikut, satu di fase gas, satu dalam larutan air, dan yang ketiga dengan solid:

2NO2(g) + O3(g) → N2O5(g) + O2(g)

CN-(aq) + O3(g) → OCN-(aq) + O2(g)

PbS(s) + 4O3(g) → PbSO4(s) + 4O2(g)

Ini adalah sifat pengoksidasi kuat dari trioxygen yang memungkinkan untuk digunakan

sebagai bakterisida. Misalnya, digunakan untuk membunuh bakteri di perairan botol, dan di

Perancis, khususnya, digunakan untuk membunuh organisme dalam pasokan air kota dan

kolam renang umum. Namun, para ahli di Amerika Utara telah lebih suka

penggunaan gas klorin untuk purifi air kation. Ada keuntungan dan kerugian

kedua bakterisida. Perubahan ozon untuk dioksigen selama periode yang cukup singkat;

dengan demikian, tindakan bakterisida yang tidak tahan lama. Namun, ozon secara kimiawi

berbahaya dalam pasokan air. Dikloro tetap dalam pasokan air untuk memastikan

aksi bakterisida, tetapi bereaksi dengan kontaminan organik dalam air untuk

membentuk senyawa organoklorin berbahaya (lihat Bab 17, Bagian 17,12).

Dikerjakan oleh: Rifani Magrissa

Ozon merupakan senyawa yang berbahaya

Efeknya dapat merusak jaringan paru-paru dan dapat memaparkan ke kulit

Ozon bereaksi dengan karet dan tali menyebabkan ozon menjadi “brittle” dan “crack”

Ozon diproduksi melalui fotolisis dari NO2, terbentuk dari:

Ozon berada di stratosfer yang menyediakan suatu lapisan untuk melindungi bumi

Proses pembentukan ozon:

Radiasi panjang gelombang yang pendek bereaksi dengan oksigen untuk

menghasilkan atom oksigen

Atom oksigen bereaksi dengan oksigen menghasilkan ozon

Ozon mengabsorbsi radiasi panjang gelombang ultraviolet dan mengalami

dekomposisi kembali membentuk oksigen

Kimia umumnya jarang yang berbentuk simpel, dan kimia dari stratosfer tanpa

pengecualian. Ada cara alternatif untuk merusak ozon yang menyangkut komponen-

komponennya di stratosfer termasuk atom hidrogen, hidroksil radikal, nitrogen

monoksida, dan atom klorin.

Ada spesies yang dihasilkan dari sinar X, dengan menggunakan siklus katalitik untuk

mendecomposisi dari ozon tanpa absorpsi sinar ultraviolet:

Ada suatu fakta yang menjadi alasan mengapa empat spesies ini dalam aturannya—

merupakan bagian dari fakta yang diketahui bagian yang berada di atas atmosfer. Karena

ada bentuk kesetimbangan dari molekul gas, entropi tidak begitu signifikan untuk

melakukan reaksi.

Kedua reaksi merupakan reaksi eksotermik.

Step pertama X-O energi ikat harus lebih baik dari perbedaan entalpi antara O3 dan O2

dari formasi 107 kJ/mol

Untuk step kedua, X-O energi ikat harus kurang dari energi ikat oksigen (498 kJ/mol)

Dan kondisi ini berikatan saat X dengan H,OH,NO, atau Cl

Trioksigen berbentuk molekul V-shapped dengan sudut ikatan 117o

Sudut ikatan dan panjang ikatan dari trioksigen yang sangat mirip dengan ion isoelektric

nitrit.

Trioksigen dapat beresonansi dalam berikatan.

Ozon membentuk senyawa dengan logam alkali dan logam alkali tanah. Senyawa ini

mengandung ion trioksida (-1), O3-

Karena ikatan oksigen-oksigen mempunyai panjang ikatan 135 pm dalam bentuk ion

trioksida lebih kecil daripada ikatan trioksida yaitu 128 pm. Dapat diasumsikan

penambahan elektron dalam elektron antibonding.

16.4 Ikatan Kovalen dalam Senyawa Oksigen

Dikerjakan oleh: Dewi Putri Handayani

Atom oksigen biasanya akan membentuk dua ikatan kovalen tunggal atau satu ganda

obligasi, biasanya ikatan ganda. Ketika dua ikatan tunggal terbentuk, sudut

antara obligasi dapat signifi kan berbeda dari 109 o21 tetrahedral angle. Penjelasan tradisional

untuk sudut ikatan dari 104 o11 dalam air menegaskan bahwa pasangan mandiri menempati ruang

lebih dari ikatan pasangan, sehingga "meremas" yang sudut ikatan dalam molekul air.

Namun, ketika kita membandingkan dua halogen oksigen senyawa-oksigen

difluoride, OF2 (dengan sudut ikatan 103 °), dan dikloro oksida, Cl2O (dengan sudut ikatan 111

°) -kita harus mencari penjelasan yang berbeda. penjelasan berkaitan dengan tingkat

pencampuran orbital. Dalam Bab 3, Bagian 3.10, kita dianggap model hibridisasi ikatan, karakter

mana orbital

campuran. Pada saat itu, kami menganggap nilai-nilai integral dari pencampuran-misalnya, satu

s orbital dengan tiga orbital p membentuk empat orbital hibrid sp3. Namun, ada alasan mengapa

pencampuran tidak dapat pecahan. Dengan demikian, beberapa ikatan kovalen bisa

memiliki lebih s karakter dan lain-lain, yang lebih p karakter. Juga, di luar Periode 2, kami

harus diingat bahwa orbital d mungkin dicampur juga. Pendekatan pencampuran orbital parsial

ini, pada kenyataannya, bergerak menuju molekul yang lebih realistis representasi orbital ikatan.

Itu Henry A. Bent yang mengusulkan aturan-empiris Bent aturan menjelaskan, antara

lain, variasi ikatan sudut senyawa oksigen. Aturan: substituen Lebih elektronegatif "lebih"orbital

hibrida dengan kurang s karakter, dan substituen lebih elektropositif "lebih" orbital hibrida

dengan lebih s karakter. Dengan demikian, dengan fluorine (lebih elektronegatif), obligasi

angle cenderung ke arah sudut 90 ° dari dua "murni" orbital p pada atom oksigen. Sebaliknya,

sudut untuk klorin (kurang elektronegatif) lebih besar dari itu untuk hibrida sp3 orbital, di suatu

tempat antara 109 o21 Sudut ° dari sp3 hibridisasi dan sudut 120 ° dari sp2 hibridisasi. Penjelasan

alternatif untuk sudut yang lebih besar di oksida dikloro hanya ada tolakan sterik antara dua

atom klorin besar, sehingga meningkatkan sudut.

Oksigen dapat membentuk ikatan kovalen koordinat, baik sebagai asam Lewis atau

sebagai basa Lewis. Yang pertama adalah sangat jarang; senyawa NF3O (disebutkan dalam Bab

15, Bagian 15.2) adalah salah satu kasus tersebut. Namun, oksigen mudah bertindak sebagai

Basa Lewis, misalnya, dalam ikatan molekul air untuk transisi logam ion melalui pasangan

elektron bebas pada oksigen. Ada juga banyak contoh double-terikat oksigen, seperti yang di

PF3O.

Ada modus ikatan lain oksigen. Secara khusus, oksigen dapat membentuk tiga ikatan

kovalen setara. Contoh klasik adalah ion hidronium, di mana setiap sudut ikatan dekat bahwa

nilai tetrahedral dari 109 o21 (Gambar 16.7). Namun, molekul yang mengandung oksigen tersebut

tidak selalu tetrahedral. Dalam kation biasa [O (HgCl)3]+, atom semua coplanar dan sudut ikatan

Hg¬O¬Hg adalah 120 ° (Gambar 16.8). Untuk menjelaskan hal ini, kita harus mengasumsikan

bahwa pasangan elektron bebas pada atom oksigen tidak dalam sp3 biasa hybrid orbital tapi di a

p orbital, di mana ia dapat membentuk ikatan a p dengan kosong 6p orbital dari atom merkuri.

Oksigen sering "membawa keluar" keadaan oksidasi lebih tinggi daripada fluorine. ini

mungkin akibat dari kemampuan oksigen untuk membentuk ikatan Л, menggunakan salah satu

orbital p penuh dan kosong orbital pada elemen lain, atau mungkin hanya alasan sterik. Sebagai

contoh, osmium dapat muat empat atom oksigen untuk membentuk OsO4 tapi tidak delapan atom

fluorine membentuk OsF8 (Tabel 16.5).

TABEL 16.5 oksidasi stabil tertinggi oksida dan fluorides fl dari tiga unsur

Elemen oksida tertinggi fl uoride tertinggi

Kromium CrO3 (16) CrF5 (15)

Xenon XeO4 (18) XeF6 (16)

Osmium OsO4 (18) OsF7 (17)

16.5 Kecenderungan Sifat Oksida

Dikerjakan oleh: Nurmalia Gusni

Sifat-sifat oksida tergantung pada jumlah oksidasi unsur lainnya.Untuk oksida logam,

kita menemukan ada transisi dalam jenis ikatan, seperti yang dibahas dalam Bab 9, Bagian 9.2.

Misalnya, kromium (III) oksida, Cr2O3, memiliki titik leleh 2.266 ° C, nilai khas senyawa ionik,

sedangkan kromium (VI) oksida, CrO3, memiliki titik leleh 196 ° C, nilai khas senyawa kovalen.

Pergeseran dari ion ke kovalen perilaku Perubahan jenis ikatan dapat digunakan untuk

menjelaskan perbedaan sifat asam basa antara oksida logam. Jika logam dalam keadaan oksidasi

rendah, biasanya 12, oksida dasar (dan kadang-kadang mengurangi); misalnya, ion mangan (II)

oksida bereaksi dengan asam untuk memberikan (II) ion mangan berair.

Jika logam dalam keadaan oksidasi 31, oksida logam sering amfoter. Kromium (III)

oksida, misalnya, bereaksi dengan asam untuk memberikan kromium (III) ion dan dengan dasar

yang kuat untuk memberikan anion kromit, CrO2. Oksida logam-oksidasi-tinggi negara sering

asam dan oksidasi. Dengan demikian, kovalen terikat kromium (VI) oksida bereaksi dengan air

untuk memberikan asam kromat:

CrO3 (s) 1 H2O (l) S H2CrO4 (aq)

Oksida nonlogam selalu kovalen. Mereka dengan Unsur dalam keadaan oksidasi rendah

cenderung netral, sedangkan orang-orang dengan elemen dalam oksidasi tinggi negara cenderung

asam. Sebagai contoh, dinitrogen oksida, N2O, netral, sedangkan dinitrogen pentoksida larut

dalam air untuk memberikan asam Nitrit:

N2O5 (g) 1 H2O (l) S 2 HNO3 (l)

Semakin tinggi tingkat oksidasi dari unsur lain, lebih asam yang properti. Misalnya,

sulfur dioksida adalah asam lemah, sedangkan sulfur trioksida adalah oksida asam kuat.Itu selalu

diperlukan untuk berhati-hati ketika menetapkan oksidasi oksigen senyawa, untuk, seperti telah

kita lihat, ada ion oksigen di mana oksigen sendiri memiliki keadaan oksidasi yang abnormal. Ini

termasuk dioksida (22) ion, O2 22; itu dioksida (12) ion, O2 2; dan trioksida yang (12) ion, O3 2.

ini hanya ada di senyawa fase padat, mereka spesifik di mana kation logam memiliki muatan

kepadatan yang cukup rendah untuk menstabilkan ini besar, anion rendah biaya. 421 Senyawa

yang di dalamnya unsur lain tampaknya memiliki abnormal bilangan oksidasi yang tinggi

biasanya mengandung hubungan peroksida ¬O¬O¬, di mana setiap atom oksigen memiliki

jumlah oksidasi 21. Menghitung kembali oksidasi nomor dalam kasus tersebut memberikan

unsur lain sejumlah oksidasi normal. Untuk Misalnya, di K2O2, oksigen memiliki jumlah

oksidasi peroksida dari 21 lebih dari jumlah oksidasi oksida dari 22, tidak Kalium memiliki

normal nilai 12.

16.6 Campuran Logam Oksida

Dikerjakan oleh: Rila Andriani

Dalam Bab 13, Bagian 13,9, kita bahas golongan campuran oksida logam, yang spinel.

Senyawa ini memiliki rumus empiris AB2X4, di mana A biasanya ion logam dipositive; B,

biasanya ion logam tripositive; dan X, sebuah dinegative anion, biasanya oksigen. Kristal kisi

terdiri dari kerangka ion oksida dengan ion logam di situs oktahedral dan tetrahedral. Hal ini

bukan hanya mungkin struktur campuran oksida logam: ada banyak lagi, salah satunya adalah

struktur perovskit, dan, seperti spinel, perovskites sangat menarik untuk bahan ilmuwan.

Perovskites memiliki rumus umum ABO3, di mana A biasanya besar ion logam

dipositive dan B umumnya ion logam tetrapositive kecil. Hal ini untuk membedakan oksida

campuran logam dari garam oxyanion yang umumnya kita pelajari di kimia anorganik. Garam

logam oksianion bisa memiliki rumus paralel dari perovskit: AXO3, yang mana logam (A), non

logam (X), dan oksigen. Dalam senyawa ini, XO3 terdiri dari ikatan kovalen ion poliatomik.

Misalnya, natrium nitrat terdiri dari Na1 dan NO3 dua ion tersusun dalam struktur natrium

klorida, di mana setiap ion nitrat menempati tempat yang setara dengan tempat ion klorida.

Namun, di perovskites, seperti kalsium titanat senyawa induk CaTiO3, tidak ada hal seperti itu

sebagai "ion titanat." Sebaliknya, kisi kristal terdiri dari Ca21 tunggal, Ti41, dan O22 ion.

Susunan di unit sel perovskit ditunjukkan pada Gambar 16.9. besar ion kalsium

menempati pusat kubus; dikelilingi oleh 12 ion oksida. Delapan titanium (IV) ion yang terletak

di sudut-sudut kubus; masing-masing memiliki enam oksida bersebelahan (tiga berada di unit sel

yang berdekatan). Banyak perovskites yang bahan feroelektrik (meskipun mereka tidak

mengandung zat besi). Senyawa tersebut dapat mengkonversi mekanik menjadi sinyal listrik

(dan sebaliknya), sebuah sifat yang penting bagi banyak perangkat elektronik. Dalam Bab 14,

Bagian 14,19, perovskit lain, CaPbO3, dikatakan sebagai pelapis tahan karat untukpermukaan

logam.

Di planet ini, perovskit yang paling penting adalah magnesium besi campuran silikat

(Mg, Fe) SiO3. Ini adalah komponen utama dari mantel yang lebih rendah, lapisan bumi antara

kedalaman 670 dan 2.900 km. Senyawa ini terdiri dari Mg21 dan ion Fe21 bergantian di tempat

M21 di pusat unit kubus, Si41 "ion" di sudut-sudut, dan O22 ion menempati situs anion. (Dalam

perovskites silikat, obligasi silikon-oksigen mungkin memiliki signifi karakter tidak bisa

kovalen.

16.7 Air

Dikerjakan oleh: Noveri Susiana

Air terbentuk ketika gas hydrogen dan gas oksigen dicampur dan menghasilkan :

2 H2 (g) + O2 (g) 2 H2O (l)

Produk yang dihasilkan dari reaksi diatas juga sama dengan produk yang dihasilkan

ketika senyawa organic seperti bahan bakar hidrokarbon dibakar .

Contoh : pembakaran metana yang menghasilkan karbon dioksida dan air

Reaksi : CH4 (g) + O2 (g) CO2(g) + 2 H2O (l)

Air adalah cairan yang banyak terdapat di bumi. Air cair telah terbentuk dan membentuk

kembali permukaan bumi lebih ideology waktunya. Hal ini dapat dilakukan karena air

dapat melarutkan zat ionic terutama logam alkali dan alkali tanah dan anion seperti

klorida dan sulfat.

Dengan demikian komposisi dari air laut merefleksikan pencucian ion dari mineral.

Kemudian bumi didinginkan dan cukup untuk membentuk air cair.Komposisi air laut saat

ini, yaitu membentuk 97% air dibumi, yang digmbarkan pada table 16.8

Banyak dari deposito/endapan mineral bumi yang terbentuk melalui prroses berair.

Deposito/endapan terbesar yaitu mineral alkali dan alkali tanah yang terbentuk oleh

deposisi dari laut kuno dan danau.

Mekanisme pembentukan yang kurang jelas dari endapan logam berat sulfide seperti

timbal (II) sulfide juga merupakan hasil dari proses pelarutan.

Meskipun mineral tersebut sangat tidak larut pada suhu dam tekanan biasa ( umum)

namun ini bukan kasus dibawah tekanan yang tinggi dan suhu yang sangat tinggi yang

jauh dibawah permukaan bumi.

Dalam kondisi tersebut banyak ion yang larut dan diangkut dekat ke permukaan, dimana

penuruan suhu dan tekanan menyebabkan terjadinya curah hujan.

Selain mineral ionic, air juga dapat melarutkan banyak senyawa kovalen polar.

Kemampuan air berfungsi sebagai pelarut dengan kisaran yang luas sebagian besar dari

polaritas yang tinggi dari ikatan O – H.

Air mengntrol kimia asam basa melalui autoionisasi untuk memberikan ion hidronium

dan ion hidroksida yang asam kuat dan basa kuat masing-masing dalam larutan tubuh

kita.

2 H2O (l) H3O+ (aq) + OH-

(aq)

Selain itu air juga mengontrol redoks yag terbatas dalam larutan air. Tidak ada reaksi

redoks yang bisa terjadi diluar batas-batas oksida air menjadi oksigen atau pengurangan

untuk hydrogen :

H2O (l) ½ O2 (g) + 2 H+ (aq) + 2e

2 H2O (l) + 2e H2 (g) + 2 OH- (aq)

Atom oksigen dalam air bertindak sebagai donor pasangan electron, yaitu air dapat

bertindak sebagai basa lewis. Hal ini dapat dilihat dari ion yang terhidrasi transisi logam

seperti heksaaquanikel(II) ion, Ni : (OH2) 6 2+(aq), dimana ikatan yang tampak jauh jauh

lebih dekat daripada interaksi ion dipole sederhana.

Dengan demikian pernyataan yang mengatakan bahwa kimia di planet ini sebagian besar

didefinisikan oleh sifat air adalah benar.

Kebanyakan orang prihatin tentang dehidrasi, peningkatan jumlah atlet (pelari maraton,

Triathletes, dan bahkan pejalan kaki) yang sangat menipiskan darah mereka dengan

minum air terlalu banyak atau terlalu banyak minuman olahraga.

Pada tahun 2002, Boston Marathon, 13 persen dari pelari terkena hiponatremia,dimana

abnormal kadar natrium darah rendah, sebagai akibat dari konsumsi air yang berlebihan.

Gejala khas adalah mual, pening, dan kurangnya koherensi. Kematian bisa

terjadi dan telah terjadi dalam beberapa kasus.

16.8 Hidrogen Peroksida

Dikerjakan oleh: Lidia Fitri

Ada kombinasi kedua hidrogen dan oksigen: hidrogen peroksida.Murni hidrogen peroksida adalah, cairan kental berwarna hampir (sedikit kebiruan);viskositas yang tinggi adalah hasil dari tingkat tinggi ikatan hidrogen. Ini adalah sebuahsubstansi yang sangat korosif yang harus selalu ditangani dengan hati-hati.Suatu larutan hidrogen peroksida dapat disiapkan di laboratorium olehReaksi natrium peroksida dengan air:

Bentuk molekul tak terduga; sudut ikatan H¬O¬O dalam gasTahap ini hanya 941/2° (sekitar 10° kurang dari sudut ikatan H-O-H dalam air), dandua H-O unit membentuk sudut dihedral dari 111° satu sama lain (Gambar 16.10).Hidrogen peroksida adalah termodinamika sangat tidak stabil sehubungan dengan disproporsionasi:

 

Namun, ketika murni, lambat membusuk karena faktor kinetik.(Jalur reaksi harus memiliki energi aktivasi yang tinggi.) Hampir apa pun-ion logam transisi, logam, darah, debu-akan mengkatalisis dekomposisi.Dianjurkan untuk menangani solusi bahkan encer hidrogen peroksida dengansarung tangan dan pelindung mata, karena menyerang kulit. Hidrogen peroksida dapatbertindak sebagai pengoksidasi atau mengurangi agen di kedua larutan asam dan dasar. Oksidasi biasanya dilakukan dalam larutan asam; pengurangan, dalam larutan dasar:

Hidrogen peroksida akan mengoksidasi ion iodida terhadap yodium dan mengurangi permanganation dalam larutan asam untuk mangan (II) ion. Hidrogen peroksida memiliki penting aplikasi untuk pemulihan lukisan antik. Salah satu disukai putihpigmen adalah timah putih, karbonat-hidroksida dicampur, PB3(OH)2(CO3)2. Jejak hidrogen Sulfide menyebabkan konversi senyawa putih ini untukmemimpin black lead(II) sulfide, yang discolors lukisan itu. Aplikasi hidrogenperoksida mengoksidasi memimpin lead(II) Sulfide ke timah putih (II) sulfat, sehingga memulihkan warna yang benar dari lukisan itu:

Hidrogen peroksida adalah bahan kimia industri besar; sekitar 106 ton yangdiproduksi di seluruh dunia setiap tahun. Penggunaannya sangat bervariasi, dari kertas pemutihan untuk produk rumah tangga, terutama pemutih rambut. Hidrogen peroksida adalahjuga digunakan sebagai reagen industri, misalnya, dalam sintesis natriumperoxoborate (lihat Bab 13, Bagian 13.2).

16.9 Hidroksida

Dikerjakan oleh: Deprina Yeni

Hampir setiap elemen logam membentuk hidroksida. Hidroksida ion berwarna adalah

basa terkuat dalam larutan air. Hal ini sangat berbahaya, karena bereaksi dengan protein dari

kulit, menghasilkan lapisan putih buram. Hal ini berbahaya terutama bagi mata. Meskipun

bersifat berbahaya, banyak produk rumah tangga, seperti oven dan pipa pembersih, natrium

hidroksida. Natrium hidroksida disiapkan oleh elektrolisis air asin encer (lihat Bab 11, Bagian

11,8).

Hal ini juga penting untuk disadari bahwa, melalui hidrolisis, tingkat ion hidroksida yang

sangat tinggi hadir dalam produk yang muncul tidak untuk mengandung mereka. Misalnya, ion

fosfat, yang digunakan dalam pembersih yang mengandung fosfat natrium, bereaksi dengan air

untuk memberikan ion hidroksida dan ion hidrogen fosfat :

PO43-(aq) + H2O(l) → HPO4

2- (aq) OH- (aq)

Solusi dari hidroksida larut (logam alkali, barium, dan amonium)

bereaksi dengan asam oksida karbon dioksida di udara untuk memberikan logam karbonat.

Misalnya, natrium hidroksida bereaksi dengan karbon dioksida untuk memberikan natrium

karbonat solusi:

2NaOH(aq) + CO2(g) → Na2CO3(aq) + H2O(l)

Untuk alasan ini, solusi hidroksida harus terus disegel kecuali ketika sedang digunakan.

Hal ini salah satu alasan mengapa natrium hidroksida yang terkandung dalam botol kaca harus

disegel dengan stopper karet dari pada dengan stopper kaca. Beberapa larutan di leher botol akan

bereaksi membentuk kristal natrium karbonat-cukup secara efektif "lem" stopper kaca ke leher

botol.

Kalsium hidroksida diperoleh dengan memanaskan kalsium karbonat untuk memberikan

kalsium oksida, yang kemudian dicampur dengan air untuk memberikan kalsium hidroksida :

CaCO3(s) ∆→

CaO(s) +CO2(g)

CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(s)

Kalsium hidroksida sebenarnya dapat larut dalam air-larut cukup untuk memberikan

solusi dasar signifikan. Campuran larutan jenuh dengan

suspensi kelebihan padat kalsium hidroksida disebut sebagai "kapur,"

dan itu digunakan sebagai penerbangan murah lapisan putih untuk lukisan rumah tangga.

Hidroksida alkali dan logam alkali tanah bereaksi dengan karbon dioksida, bahkan ketika

berada di fase padat. Bahkan, "mengapur" melibatkan penetrasi kalsium hidroksida larut

sebagian ke dalam kayu atau plester permukaan. (Seringkali ion hidroksida bertindak sebagai

agen degreasing.) Selama jam berikut dan hari, ia bereaksi dengan karbon dioksida di udara

untuk memberikan mikrokristalin, sangat larut, intens putih kalsium karbonat.

Ca(OH)2 (aq) + CO2 (g) → CaCO3 (s) + H2O (l)

Proses ini, dilakukan oleh banyak nenek moyang kita, Banyak hidroksida logam dapat

dibuat dengan menambahkan larutan ion logam untuk solusi ion hidroksida. Dengan demikian,

tembaga hijau-biru (II) hidroksida dapat disiapkan dengan mencampur larutan tembaga (II)

klorida dengan natrium hidroksida.

CuCl2 (aq) +2NaOH (aq) → Cu(OH)2 (s) + 2NaCL (aq)

Sebagian besar hidroksida tidak larut mengendap dari larutan sebagai agar-agar (seperti

selai) padatan. Hidroksida amfoter larut kembali pada penambahan ion hidroksida berlebih.

Misalnya, seng hidroksida redissolves untuk membentuk ion tetrahydroxozincate, [Zn(OH)4]2- :

Zn(OH)2(s) + 2OH- (aq) ↔[Zn(OH)4]2- (aq)

Beberapa hidroksida logam tidak stabil; mereka kehilangan air untuk membentuk oksida,

yang, dengan biaya yang lebih tinggi, membentuk kisi lebih stabil. Misalnya, bahkan lembut

pemanasan dari tembaga hijau-biru (II) hidroksida gel menghasilkan hitam solid tembaga (II)

oksida :

Cu(OH)2(s)∆→

CuO(s) + H2O(l).

16.10 Hidroksi Radikal

Dikerjakan oleh: Verawati

Reaksi kimia troposfer didominasi pada malam hari oleh radikal nitrat. Pada siang hari,

radikal hidroksil, OH, merupakan spesi reaktif yang paling penting. Radikal hidroksil hadir

sepanjang hari pada konsentrasi antara 105 dan 106 molekul/cm-3. Hal ini umumnya dibentuk oleh

fotodisosiasi ozon dengan cahaya berpanjang gelombang kurang dari 319 nm untuk membentuk

atom dan oksigen molekular (oksigen dan dioksigen). Dua spesies yang dihasilkan itu adalah

pada keadaan tereksitasi, atom oksigen memiliki dua pasangan elektron-elektron p dalam

kondisi keadaan dasar dari semua elektron-elektron p menjadi tidak berpasangan. Keadaan

tereksitasi dapat ditunjukkan dengan tanda bintang, *, yang diikuti rumus kimia yang relevan.

Dengan demikian, reaksi ini direpresentasikan sebagai berikut:

O3(g) hv O* (g) + O2 (g)

Sekitar 20 persen dari atom oksigen yang tereksitasi bertabrakan dengan molekul air untuk

membentuk dua radikal hidroksil:

O * (g) +H2 (g) OH(g) +OH(g)

Radikal hidroksil adalah agen pengoksidasi kuat. Secara keseluruhan, hal ini baik, untuk

oksidasinya, fragmen, dan menghancurkan molekul-molekul organik fase gas. Sebagai contoh,

metana dioksidasi menjadi metil hidroperoksida, CH3OOH, kemudian menjadi metanal, HCHO,

dan akhirnya menjadi karbon dioksida. Radikal hidroksil mengoksidasi nitrogen dioksida

atmosfer menjadi asam nitrat dan hidrogen sulfida menjadi sulfur dioksida. Sekarang ada

kekhawatiran tentang konsentrasi radikal hidroksil di udara dalam ruangan. Radikal-radikal ini

diproduksi sebagian oleh emisi-emisi ozon peralatan seperti mesin fotokopi dan printer laser.

Radikal hidroksil bereaksi dengan "cocktail" senyawa organik yang ditemukan dalam udara

ruangan yang berventilasi buruk seperti napas yang dihembuskan, deodoran, parfum, dan emisi

gas dari perabotan ruangan yang menghasilkan berbagai fragmen teroksidasi yang beracun.

16.11 Gambaran Ikhtisar Kimia Sulfur

Sulfur (suatu nonlogam dalam golongan 16) memiliki jangkauan keadaan oksidasi dari

+6 sampai +4 dan +2 sampai -2. Diagram keadaan oksidasi untuk sulfur dalam larutan asam dan

basa ditunjukkan pada Gambar 16.11

Gambar 16.11

Energi bebas yang relatif rendah dari ion sulfat dalam larutan asam menunjukkan bahwa

ion tersebut hanyalah pengoksidasi yang lemah. Dalam larutan basa, ion sulfat benar-benar

bukan pengoksidasi, dan itu adalah spesies belerang yang termodinamika paling stabil, meskipun

pada suatu kurva cembung, keadaan oksidasi +4 sebenarnya cukup stabil secara kinetis.

Diagram Frost menunjukkan bahwa dalam larutan asam keadaan +4 cenderung tereduksi,

sedangkan dalam larutan basa ia cenderung teroksidasi. Unsur itu sendiri biasanya tereduksi

dalam lingkungan asam tetapi teroksidasi dalam basa. Gambar 16.11 juga menunjukkan bahwa

ion sulfida (larutan basa) adalah reduktor yang cukup kuat tetapi hidrogen sulfida tersebut

merupakan spesies yang stabil secara termodinamika.

Setelah karbon, sulfur adalah unsur yang paling cendrung menjadi catenate. Namun,

hanya ada dua ikatan yang tersedia. Jadi, sructurnya biasanya rantai atom belerang dengan

beberapa unsur lain atau kelompok unsur pada setiap ujung: dihidrogen polisulfida memiliki

rumus HS¬Sn¬SH dan polisulfur diklorida, ClS¬Sn¬SCl, dimana n bernilai antara 0 dan 20.

16.12 Sulfur

Dikerjakan oleh: Wellysa Ilyas

Alotrop alami yang paling umum adalah S8, cyclo-octasulfur, memiliki susunan zigzag

dari atom sekitar ring (Gambar 16.12). Alotrop ini mengkristal membentuk kristal jarum di atas

suhu 95 ° C, tetapi di bawah suhu itu "chunky" kristal terbentuk. Kristal, yang disebut sebagai

bentuk monoklinik dan bentuk rombik. Perbedaan keduanya itu terletak dari susunan struktur

molekulnya yang membentuk polimorf dari setiap bagiannya tetapi bukan alotrop. Polimorf

didefinisikan sebagai bentuk kristal yang berbeda di mana unit identik dari senyawa yang sama

yang dikemas secara berbeda.

GAMBAR 16.12 Molekul cyclo-octasulfur.

Cyclo-Hexasulfur

Pada tahun 1891, sebuah alotrop belerang dengan ukuran cincin selain 8 yang pertama

disintesis. Alotrop ini, S6, cyclo-hexasulfur, adalah alotrop kedua yang banyak terjadi dari sulfur

yang ditemukan. Untuk membedakan alotrop dan polimorf, kita dapat mendefenisikan allotrop

dengan tepat sebagai bentuk dari unsur yang sama yang mengandung unit molekul yang berbeda.

Alotrop belerang dengan ukuran cincin yang berkisar 6-20 telah disintesis, dan ada bukti bahwa

alotrop dengan cincin jauh lebih besar itu ada. Yang paling stabil, selain dari cyclo-octasulfur,

adalah S12, cyclo-dodecasulfur. Struktur cyclo-hexasulfur dan cyclo-dodecasulfur ditunjukkan

pada Gambar 16.13.

GAMBAR 16.13 Molekul cyclo-hexasulfur dan cyclo-dodecasulfur.

Cyclo-hexasulfur dapat disintesis dengan mencampur natrium tiosulfat, Na2S2O3, dan

terkonsentrasi asam klorida:

6 Na2S2O3(aq) + 12 HCl(aq) S6(s) + 6 SO2(g) +12 NaCl(aq) + 6 H2O(l)

Namun, sekarang ada sintesis yang cukup logis dari cincin genap (yang lebih stabil

daripada cincin ganjil). Metode ini melibatkan reaksi hidrogen polysulfida, H2Sx, dengan

diklorida polysulfur secara tepat, SyCl2, sehingga (x + y) sama dengan ukuran cincin yang

diinginkan. Dengan demikian, cyclo-dodecasulfur dapat dibuat dengan mencampur dihidrogen

octasulfida, H2S8, dan tetrasulfur diklorida, S4Cl2, di etoksietana, (C2H5)2O, pelarut:

H2S8(eth) + S4Cl2(eth) S12(s) + 2 HCl(g)

Cyclo-Octasulfur

Namun, cyclo-octasulfur adalah alotrop yang ditemukan hampir secara eksklusif di alam

dan sebagai produk hampir semua reaksi kimia, jadi kita akan berkonsentrasi pada sifat-sifat

alotrop ini. Pada titik leleh 119 ° C, cyclo-octasulfur dibentuk dari viskositas rendah, cairan

berwarna kekuningan. Tapi ketika cairan dipanaskan, ada perubahan sifat secara mendadak di

159 ° C. Transformasi paling dramatis adalah peningkatan 104 kali lipat dalam viskositas. Cairan

juga lebih gelap. Kita bisa menjelaskan perubahan ini dalam hal putusnya cincin. Rantai

octasulfur kemudian berhubungan satu sama lain untuk membentuk polimer yang mengandung

sebanyak 20.000 atom belerang. Kenaikan viskositas kemudian dijelaskan dengan suatu

penempatan untuk pegerakan bebas dari molekul S8 dengan rantai ini terjalin/membelit-belit,

yang memiliki gaya interaksi - dispersi yang kuat.

Dengan meningkatnya suhu terhadap titik didih sulfur (444 ° C), viskositas turun

perlahan sebagai unit polimer mulai dipecahkan sebagai hasil dari gerak termal yang lebih besar.

Jika cairan ini dituangkan ke dalam air dingin, karet coklat transparan yang padat- sulfur plastik

dibentuk. Bahan ini perlahan-lahan berubah menjadi mikrokristal dari sulfur rombic.

Belerang mendidih menghasilkan gas hijau, yang sebagian besar terdiri dari cyclo-

octasulfur. Menaikkan suhu lebih menyebabkan cincin pecah, dan saat 700 ° C, terlihat gas ungu.

Gas ini mengandung molekul disulfur, S2, dapat disamakan dengan dioksigen.

Ekstraksi Industri Sulfur

Unsur sulfur ditemukan dalam tumpukan besar bawah tanah di Amerika Serikat dan

Polandia. Hal ini diyakini mereka dibentuk oleh aksi bakteri anaerob pada endapan danau-bawah

dari mineral sulfat. Penemuan menyebabkan kegembiraan di kalangan ilmuwan planet adalah

bukti untuk tumpukan besar sulfur di bulan Jupiter Io (lihat fitur "Cosmochemistry").

Metode ekstraksi, proses Frasch, dirancang oleh ilmuwan Kanada Herman Frasch

(Gambar 16.14). Tumpukan sulfur berada antara 150 dan 750 m di bawah tanah dan tebal

biasanya sekitar 30 m. Sebuah pipa, diameter 20 cm, tenggelam hampir ke bagian bawah

endapan. Kemudian pipa 10-cm dimasukkan dalam lebih besar; pipa ini sedikit lebih pendek dari

pipa luar. Akhirnya, pipa 2,5 cm dimasukkan ke dalam pipa tengah tapi ujungnya sekitar

setengah panjang pipa luar.

GAMBAR 16.14. Metode Frasch dari Ekstraksi Sulfur

Dikerjakan oleh: Marisa Nurfitri

Air pada suhu 165 ° C awalnya dipompa ke bawah kedua pipa luar; air ini akan menyebar

mengelilingi belerang sekitarnya. Aliran dari superheated air bawah pipa 10-cm dihentikan, dan

tekanan cairan mulai mendorong belerang cair padat sampai dipipa itu. Pemampatan udara

menyebabkan pipa turun 2,5 cm, menghasilkan buih dengan kerapatan rendah yang mengalir

bebas sampai pipa 10-cm ke permukaan. Pada permukaan, campuran air , belerang dan udara

dipompa ke tangki raksasa, dimana itu dingin dan cairan ungu belerang mengkristal ke blok

kuning padat. Dinding penahan tangki kemudian dilepas, dan dinamit digunakan untuk memecah

blok ke ukuran yang dapat diangkut oleh Railcar.

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, Amerika Serikat dan Polandia adalah satu-

satunya negara yang cukup beruntung memiliki endapan unsur sulfur di bawah tanah yang besar.

Untuk kebutuhan sulfur mereka, negara-negara lain harus tukar endapan gas alam lainnya , yang

mengandung kadar hidrogen sulfida tinggi. Endapan yang rendah hidrogen sulfida nya dikenal

sebagai "Gas Manis" dan yang mengandung kadar tinggi, antara 15 dan 20 % biasanya dikenal

sebagai "Gas Asam." Produsen Gas jelas sangat senang jika menemukan pasar untuk

kontaminan ini yang berasal dari campuran hidrokarbon.

Produksi unsur sulfur dari hidrogen sulfida di gas alam dilakukan dengan menggunakan

“Proses Claus”. Hidrogen sulfida pertama diekstrak dari asam gas alam oleh gelembung gas

melalui Etanolamin HOCH2CH2NH, pelarut organik dasar, hidrogen sulfida bertindak sebagai

asam Brønsted-Lowry:

Larutan dihapus dan dipanaskan, menyebabkan terbentuknya gas hidrogen sulfida.

Hidrogen sul fi de kemudian dicampur dengan dioksigen dalam 2 : 1 rasio mol daripada 2 : 3

rasio mol yang akan diperlukan untuk mengoksidasi semua hidrogen sulfida menjadi air dan

sulfur dioksida. Sepertiga dari hidrogen sulfida dibakar untuk menghasilkan gas sulfur dioksida:

Sulfur dioksida yang dihasilkan kemudian bereaksi dengan sisa dua pertiga dari hidrogen sulfida

menghasilkan unsur sulfur:

Untuk memenuhi standar emisi saat ini, pada tanaman modern 99 persen konversi yang

terjadi jauh lebih baik daripada konversi 95 persen yang dicapai pada tanaman lebih tua.

Sekitar 53 % dari produksi sulfur dunia berasal dari produk sulfur yang dihasilkan dalam

Proses Claus , sekitar 23 % berasal dari Proses Frasch dan sekitar 18 % diperoleh dengan

memanaskan pirit besi mineral, FeS (besi (II) disulfide (-2)). Pemanasan senyawa ini tanpa

adanya udara terurai menjadi ion S2-2 (lihat Bagian 16,14) untuk unsur sulfur dan besi (II) sulfide:

Sebagian besar produksi sulfur dunia diperlukan untuk sintesis asam sulfat. Sisanya

digunakan untuk mensintesis bahan kimia sulfur seperti disul karbon Disulfida untuk vulkanisasi

(pengerasan) karet dan untuk sintesis pewarna organik yang mengandung sulfur. Beberapa unsur

sulfur ditambahkan ke campuran aspal untuk membuat lebih banyak permukaan jalan raya lebih

tahan cuaca.

16.13 Hidrogen Sulfida

Dikerjakan oleh: Dewita Triani Putri

Kebanyakan orang telah mendengar dari gas yang berbau seperti "telur busuk," meskipun

tidak banyak yang bisa mengidentifikasi gas itu. Bahkan, bau yang menjengkelkan dari hidrogen

sulfida itu unik. Lebih penting, gas tidak berwarna ini sangat beracun lebih beracun dari hidrogen

sianida. Karena jauh lebih umum, hidrogen sulfida menyajikan bahaya yang jauh lebih besar.

Seperti disebutkan sebelumnya, kadang-kadang komponen dari gas alam yang keluar dari tanah;

dengan demikian, gas bocor dari wellheads gas alam bisa berbahaya.

Hidrogen sulfida digunakan dalam jumlah besar dalam pemisahan "berat air "dari air

biasa. Ada keseimbangan antara air dan hidrogen sulfida yang penuh semangat sedikit nikmat

isotop deuterium dalam air komponen:

HDS(g) + H2O(l) H2S(g) + HDO(l)

HDS(g) + HDO(l) H2S(g) + D2O(l)

Dengan ini berarti, isotop deuterium dapat terkonsentrasi (diperkaya) dari 0,016 sampai

15 Persen di dalam air. Distilasi fraksional untuk 1/40 dari volume meninggalkan residu yang 99

persen deuterium oksida (D2O memiliki sedikit titik didih lebih tinggi dari H2O). Komunitas

dekat tanaman tersebut biasanya telah prosedur evakuasi cepat-respon untuk meminimalkan

bahaya yang melekat dari industri ini. Bau dapat dideteksi pada tingkat serendah 0,02 ppm, sakit

kepala dan mual terjadi pada sekitar 10 ppm, dan kematian pada 100 ppm. Menggunakan bau

mendeteksi gas tidak sepenuhnya efektif, karena membunuh dengan mempengaruhi pusat sistem

saraf, termasuk indera penciuman.

Hidrogen sulfida diproduksi secara alami oleh bakteri anaerob. Bahkan, ini Proses, yang

terjadi pembusukan vegetasi di rawa dan di tempat lain, adalah sumber sebagian besar sulfur

alami asal di atmosfer. Gas dapat disiapkan di laboratorium dengan mereaksikan logam sulfida

dengan asam encer, seperti besi (II) Sulfida dengan asam klorida encer:

FeS(s) + 2 HCl(aq) FeCl2(aq) + H2S(g)

Dalam larutan, teroksidasi menjadi sulfur oleh hampir semua agen pengoksidasi:

H2S(aq) 2 H+(aq) + S(s) + 2 e- E0 = + 10.141 V

Hidrogen sulfida terbakar di udara apabila diberi belerang atau sulfur dioksida,

tergantung pada rasio gas di udara.

2 H2S(g) + O2(g) S H2O(l) + 2 S(s)

2 H2S(g) + 3 O2(g) 2 H2O(l) + 2 SO2(g)

Dalam keadaan biasa yang penting dari penggunaan konsentrasi dari hidrogen sulfida

menggunakan timah(II) asetat ( atau kertas saring terendam dalam larutan garam timah(II), sperti

nitrat) kehadiran dari hidrogen sulfida, timah(II) asetat yang tidak berwarna dikonversi menjadi

timah(II) sulfat yang tidak berwarna.

Pb(CH3CO2)2(s) + H2S(g) PbS(s) + 2 CH3CO2H(g)

Dalam reaksi analog, dapat menghitamkan peralatan makan perak biasanya dihubungkan untuk

pembentukan perak hitam (I) sulfida.

Molekul hidrogen sulfida memiliki struktur berbentuk V, seperti yang diharapkan untuk

analog dari molekul air. Namun, seperti yang kita turun grup, obligasi sudut dalam hidrida

mereka menurun (Tabel 16.9). Variasi sudut ikatan bisa dijelaskan dalam hal penggunaan

penurunan orbital hibrid oleh unsur luar Periode 2. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa

ikatan hidrogen selenide melibatkan hanya orbital p. Alasan ini adalah penjelasan yang paling

umum diterima, karena konsisten dengan yang diamati sudut ikatan di set lain dari senyawa.

16.14 Sulfida

Dikerjakan oleh: Fitri Muaddah

Hanya ion logam golongan 1 dan 2 ,ion amonium dan ion aluminium yang membentuk

sulfida yang larut. Ini terhidrolisis dalam air dan menghasilkan kation sulfida yang sangat dasar:

Hidrolisis yang cukup dari sulfida hidrogen akan membentuk hidrolisis yang cukup dari

hidrogen sulfida akan membentuk larutan dengan bau yang kuat dari hidrogen sulfida:

Sistem sulfur memebrikan dasar untuk baterai dengan performa tinggi. Di sebagian

baterai terdapat elektroda padat dan elektrolisis cair. Pada baterai ini,bagaimanapun dua

elektroda Na dan S adalah cair dan elektrolit NaAl11O17 adalah padat. Proses elektroda adalah :

Baterai memiliki kekuatan yang ekstrim dan dapat diisi ulang. Sehingga digunakan untuk

industrial, bagian untuk elektricitas komersial.

Sodium Sulfida

Sekarang Na2S adalah sulfida dalam permintaan yang tinggi. Antara 105 dan 106 ton

diproduksi setiap tahun dengan suhu yang tinggi direduksi dari natrium sulfat dengan kokas:

Natrium sulfida digunakan untuk menghilangkan rambut dari kulit di dalam bahan-bahan

dari kulit. Natrium sulfidamjuga digunakan dalam pemisahan biji dari fiotation, untuk

menghasilkan sulfur yang mengandung dyes dan dalam industri kimia seperti timbulnya ion

logam beracun, terutama timbal.

Insoluble sulfides

Seluruh logam sulfida yang lain sangat tidak larut. Banyak mineral dari biji sulfida

umumnya di list pada tabel 16.10. Sulfida cenderung digunakan untyuk tujuan tertentu. Intensitas

hitam diantymoni trisulfida adalah satu dari cosmetik pertama yang digunakan sebagai eye

shadow dsrinpertama kali dicatat. Sulfida lain dalam komersial yang digunakan adalah selenium

disulfida SES2, umumnya zat adiktif untuk shampo rambut anti ketombe dam MoS2 pelumas

yang sangat baik untuk permukaan logam, baik sendiri atau ditangguhkan dalam minyak.

Pembentukan sulfida logam larut digunakan untuk menjadi umum dalam analisis

kualitatif anorganik. sulfida hidrogen ditiupkan melalui larutan asam yang mengandung ion

logam yang tidak diketahui. kehadiran konsentrasi ion hidrogen tinggi mengurangi konsentrasi

ion sulfida ke tingkat yang paling rendah.

Ini tingkat yang sangat rendah dari ion sulfida yang masih cukup untuk mengendapkan

sulfida logam yang tidak larut, dengan produk kelarutan, KSP lebih kecil dari 10-30. Sulfida

logam ini dipisahkan dengan penyaringan atau sentrifugasi, dan ph filtrat meningkat dengan

menambahkan dasar. Kenaikan ini menggeser kesetimbangan sulfida ke kanan, sehingga

meningkatkan konsentrasi ion sulfida ke titik di mana sulfida logam dengan produk kelarutan

antara 10-20 dan 10-30 endapan.

Disulfida

Namun ahli kimia menggunakan istilah disulfida untuk beberapa spesies yang berbeda.

misalnya karbon disulfida mengacu pada molekul kovalen terikat ganda S=C=S. Juga

Molybdenum (IV) Sulfida, MoS2 umumnya salah disebut molibdenum disulfida. Di sini kita

mengacu senyawa padat berisi disulfida ion S2, ion analog lebih umum daripada (2-) ion

dioksida, O2-2. sehingga FeS2 tidak mengandung zat besi dalam keadaan oksidasi tinggi tetapi

disulfida yang (2-) ion dan besi (II). Stuktur padatan ini ditemukan untuk mangan, besi, kobalt,

nikel, ruthenium, dan osmium. struktur kristal dapat digambarkan sebagai penyimpangan NaCl

jenis kisi dengan batang berbentuk unit S2 menempati situs klorida dan ion logam, situs natrium.

Ion disulfida juga membentuk senyawa dengan logam alkali dan lakali tanah. Disulfida

ini adalah bagian dari kelompok polisulfida yang mengandung ion Sn-2 dimana n memiliki nilai

antara 2 dan 6.

16.15 Sulfur Oksida

Dikerjakan oleh: Muthi’ah Huriyati

Ada dua oksida belerang penting: umum polutan sulfur dioksida,oksida asam asam

sulfur, dan kurang umum tetapi sama pentingnya sulfur trioksida, oksida asam dari asam sulfat.

Energi aktivasi untuk oksidasi belerang dioksida ke sulfur trioksida adalah sangat tinggi. Hal ini

sangat berarti, kita dihadapkan dengan dioksida asam lemah sebagai polutan atmosfer daripada

sulfur trioksida asam kuat

Sulfur Dioksida

Umumnya oksida dari sulfur, sulfur dioksida adalah padat, gas beracun yang tidak berwarna,

dengan asam "rasa". Tingkat toleransi maksimum untuk manusia adalah sekitar 5ppm, tetapi

pada tanaman mulai menderita pada konsentrasi serendah 1 ppm. Hasil reaksi sulfur dioksida

dengan air di lidah untuk memberikan asam sulfur asam lemah:

SO2(g) + H2O(l) H2SO3(aq)

Sulfur dioksida sangat larut dalam air, tapi seperti amonia dan karbon dioksida, hampir semua

gas terlarut sebagai molekul sulfur dioksida: hanya sebagian sangat kecil membentuk asam

sulfur. Untuk mempersiapkan gas di laboratorium, asam encer ditambahkan ke dalam larutan

sulfit atau hidrogen:

SO32-(aq) + 2 H+(aq) H2O(l) + SO2(g)

HSO3-(aq) + H+(aq) H2O(l) + SO2(g)

Sulfur dioksida adalah salah satu gas umum yang merupakan reduktor dan mudah teroksidasi

menjadi ion sulfat:

SO2(aq) + 2 H2O(l) SO42-(aq) + 4 H+(aq) + 2 e-

Untuk menguji mengurangi gas, seperti sulfur dioksida, kita dapat menggunakan agen

pengoksidasi yang mengalami perubahan warna, yang paling nyaman satu menjadi ion dikromat.

Kertas afilter direndam dalam ion dikromat oranye diasamkan akan berubah menjadi hijau

sebagai akibat dari pembentukan kromium ion (III):

Cr2O72-(aq) + 14 H+(aq) + 6 e- 2 Cr3+(aq) + 7 H2O(l)

Sulfur dioksida telah diproduksi oleh gunung berapi dalam jumlah besar. Namun,

sekarang kita menambahkan tambahan, jumlah besar gas ini ke atmosfer. Pembakaran batubara

adalah pelanggaran terburuk, karena sebagian besar batubara mengandung kadar signifikan dari

senyawa belerang. Di London, asap kuning tahun 1950 yang disebabkan oleh kebakaran batubara

rumah menyebabkan ribuan kematian dini. Saat ini, stasiun tenaga listrik berbahan bakar

batubara merupakan sumber utama natural sulfur dioksida di atmosfer. Minyak juga memberikan

kontribusi untuk beban atmosfer sulfur dioksida, untuk minyak pemanas penerbangan termurah

adalah yang kaya belerang. Dengan demikian, banyak sekolah dan rumah sakit, membutuhkan

untuk menghemat keuangan. Akhirnya, banyak logam ekstrak dari sulfida untuk sulfur dioksida,

sehingga memberikan tambahan sumber gas. Tembaga adalah salah satu metel seperti yang

diekstrak dari sulfida bijih.

Di masa lalu, solusi termudah untuk masalah polusi udara industri adalah menyediakan

cerobong asap yang lebih tinggi sehingga sulfur dioksida akanbergerak dengan jarak yang cukup

dari sumber. Tapi selama waktu di bagian atas atmosfer, sulfur dioksida teroksidasi oleh radikal

hidroksil dan terhidrasisehingga memberikan tetesan asam sulfat, asam lebih kuat dari asam

sulfur:

SO2(g) + OH(g) HOSO2(g)

HOSO2(g) + O2(g) HO2(g) + SO3(g)

SO3(g) + H2O(g) H2SO4(aq)

Produk ini mengendap sebagai hujan asam, dengan kilometer ratusan atau ribuan

jauhnya. Saat ini, peneliti sedang mempelajari metode untuk meminimalkan emisi sulfur

dioksida. Salah satunya melibatkan konversi sulfur dioksida ke padatan kalsium sulfat. Dalam

pembangkit listrik tenaga batu bara modern, bubuk kapur (kalsium karbonat) dicampur dengan

batubara bubuk. Luka bakar batubara, menghasilkan api sekitar 10000C, suhu cukup tinggi untuk

menguraikan kalsium karbonat:

CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)

Maka kalsium oksida bereaksi dengan sulfur dioksida dan gas oksigen menghasilkan

kalsium sulfat:

2 CaO(s) + 2 SO2(g) + O2(g) 2 CaSO4(s)

Langkah kedua adalah sebagai eksotermis dan langkah pertama adalah endotermik,

tidak ada panas yang hilang dalam proses keseluruhan. Debu kalsium sulfat ditangkap

oleh debu elektrostatis

Sulfur dioksida memiliki beberapa kegunaan positif. Hal ini digunakan sebagai pemutih

dan sebagai pengawet, terutama untuk buah-buahan. Akhir-akhir ini, digunakan sebagai pemutih

dan sebagai pengawet, khususnya untuk buah-buahan.Akhir-akhir ini , sangat efektif dalam

membunuh jamur dan organisme buah-menghancurkan lainnya.

Molekul sulfur dioksida berbentuk V, dengan panjang ikatan S-O 143 pm dan sudut

ikatan O-S-O 1190. Panjang ikatan jauh lebih pendek dari pada belerang-oksigen ikatan tunggal

(163 pm) dan sangat dekat dengan belerang ikatan rangkap (140 pm). Ikatan dan bentuk

ditunjukkan pada Gambar 16.15. Kesamaan sudut sulfur dioksida obligasi untuk sudut trigonal

1200 (hibridisasi sp2) dapat dijelaskan dalam hal ikatan σ antara masing-masing pasangan sulfur-

oksigen dan pasangan elektron pada atom belerang. Sistem ikatan π menyerupai bahwa dari ion

nitrit, tapi di samping itu, kita bisa memanggil beberapa kontribusi ke beberapa ikatan oleh

interaksi antara orbital sulfur 3d kosong dan p penuh orbital dari atom oksigen.

Sulfur Trioksida

Sulfur trioksida, cairan berwarna pada suhu kamar. Cairan dan gas fase mengandung

campuran belerang trioksida, SO3, dan nonaoxide trisulfur, S3O9 (Gambar 16,16). Cairan

membeku pada 160C untuk memberikan kristal dari trimer trisulfur nonaoxide. Trimer adalah

isoelektrik dan isostructural dengan ion polifosfat, (P3O9)-3, dan ion polysilicate, (Si3O9)-6.

Sulfur trioksida sangat asam, oksida deliquescent, bereaksi dengan air untuk membentuk asam

sulfat:

SO3(s) + H2O(l) H2SO4(l)

Oksida ini sangat sedikit diketahui karena oksidasi sulfur hampir memberikan sulfur

dioksida, sulfur trioksida tidak. Meskipun pembentukan sulfur trioksida termodinamika disukai

daripada sulfur dioksida (-370 kJ mol-1 untuk sulfur trioksida, - 300kJ mol-1 untuk sulfur

dioksida), oksidasi memiliki energi aktivasi yang tinggi. Dengan demikian, jalur dari sulfur

dioksida ke sulfur trioksida adalah dikontrol:

2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g)

Ketika sulfur trioksida dalam keadaan cairan mendidih, molekul gas yang terbentuk adalah SO3

planar. Seperti sulfur dioksida, semua panjang ikatan sulfur-oksigen sama-sama pendek (142

pm) dan sangat dekat nilai ikatan rangkap.

16.16 Sulfit

Dikerjakan oleh: Yofita Yulmasari

Meskipun asam sulfur adalah sebagian besar larutan encer dari sulfur dioksida,ion sulfit

dan hidrogen sulfit adalah entitas nyata. Pada kenyataanya natrium sulfit adalah industri kimia

terbesar dengan produksi tahunan sekitar 106 ton.itu biasanya disiapkan dengan mereaksikan

sulfur oksida dengan larutan natrium hidroksida :

2NaOH(aq) + SO2(g) → Na2SO3(aq) + H20(l)

Di laboratorium dan di industri,natrium sulfit digunakan sebagai pereduksi dia sendiri teroksidasi

ke natrium sulfat:

SO32-

(aq) + H20(l) →SO42-

(aq) + 2H+(aq) + 2e-

Penggunaan utama natrium sulfit adalah pemutih dalam proses kraft untuk produksi

kertas. Dalam proses ini,ion sulfit menyerang bahan polimer (lignin) yang mengikat selulosa

fiber bersama(serat selulosa fiber membentuk struktur kertas). Kegunaan kedua adalah pada

pembuatan natrium tiosulfat. Seperti sulfur dioksida natrium sulfit bisa ditambahkan kedalam

sebagai pengawet.

Panjang ikatan sulfur-oksigen pada ion sulfit adalah 151 pm, sedikit lebih panjang dari

140 pm ikatan S = O. Meskipun kemungkinan unuk menemukan elektron – struktur dot dengan

ikatan tunggal,kita bisa menggunakan muatan formal untuk melihat ikatan mana yang lebih

disukai.(Gambar 16.17).

Pada gambar 16.17 a gambaran ikatan tunggal memiliki muatan formal atom satu sama

lain, yang membuat susunan ikatan ini tak mungkin.gambar 16.17c menunjukkan ikatan rangkap

dua dan muatan negatif atom lain. Gambar struktur 16.17b dengan satu ikatan rangkap yang

memiliki susunan muatan formal minimum. Tetapi itu seharusnya diingat muatan formal adalah

metode yang sangat sederhana untuk mendekati ikatan dan orbital molekul yang memberikan

gambaran yang lebih valid. Jika kita mengambil gambar 16.17 b untuk mewakili satu dari tiga

struktur resonansi ,kemudian yang lainya ikatan sulfur-oksigen bisa ditugaskan pada ikatan rata

rata dari 113

.

16.17 Asam Sulfat

Dikerjakan oleh: Desi Ratna Sari

Hidrogen sulfat adalah suatu larutan berminyk, cairan padat yang membeku pada suhu

10°C, Asam sulfat konsentrat adalah suatu campuran air dengan konsentrasi asamnya 18 mol/L

campuran hidrogen sulfat dengan air sangat eksotermik. Untuk alasan tersebut, asam sulfat harus

ditambah dengan hati-hati kedalam air, tidak proses sebaliknya, dan campuran harus di aduk

secara berkelanjutan. Molekul hidrogen sulfat terdiri/mengandung sebuah struktur tetrahedral

dari atom okksigen mengelilingi atom pusat sulfur ( gambar 16.18), panjang ikatan pendek dan

energi ikatan yang tinggi menandakan bahwa disana harus memiliki double karakter ikatan

(ikatan rangkap) untuk masing-masing atom oksigen

Gambar 16.18 kemungkinan gambaran dari ikatan pada asam sulfat

Reaksi Dari Asam Sulfat

Kita biasanya berfikiran bahwa asam sulfat hanyalah selalu asam tapi faktanya asam sulfat dapatt

bereaksi dengan 5 cara yang berbeda:

1. Cairan asam sulfat paling sering digunkan sebagai suatu asam. Asam sulfat mempunyai sifat

yang sangat kuat. Asam diprotik, membentuk dua ion, ion hidrogen sulfat dan ion sulfat.

Kesetimbangan pertama jauh dari kesalahan kekanan, tapi kesetimbnagan ke-2 sedikit. Oleh

karen aitu, jenis (spesi) yang utama dalam sebuah larutan asam sulfat adalah ion hidronium

( H3O+) dan ion hidrogen sulfat (HSO4-)

2. Asam sulfat dapat juga bereaksi sebagai agen pendehidrasi dari sejumlah senyawa, untuk contoh,

gula dikonversikan kedalam karbon dalam air. Reaksi yang terjadi adalah reaksi eksotermik yang

spektakuler

Asam menjalakan fungsi ini dalam sejumlah reaksi organik penting untuk contoh, menambahkan

asam sulfat konsentrat kedalam etanol menghasilkan etena C2H4 atau etoksietana (C2H5)2O,

tergantung pada kondisi reaksi :

3. Meskipun asam sulfat bukan merupakan pengoksidasi kuat seperti asam nitrat, jika asam sulfat

dan konsentrat asam sulfatakan berfungsi sebagai agen pengoksidasi. Untuk contoh, reksi pana

asam sulfat konsentrat dengan logam Cu(tembaga) membentuk ion Ca2+, dan asam sulfatitu

sendiri direduksi menjadi sulfur dioksida dalam air

4. Asam sulfat dpat bereaksi ( bertindak) sebagai agen sulfonat. Asma konsentrat digunakan dalam

kimia organik untuk menggantikan sebuah n hidrogen dengan gugus asam sulfonik (-SO3H) :

5. Pada keadaan tertentu asam sulfat dapat bertindak sebagai suatu basa. Asam bronsted lowry

hanya dapat bertindak sebagai basa jika ditambahkan kedalam poton yang sngat kuat . asam

sulfat nerupakan suatu asam yang sangat kuat oleh karen itu, hanya asam yang emiliki kekuatan

seperti asam fluoro sulfonic dapat menyebabkan asam sulfat bertindak sebagai basa.

Sintesis Asam Sulfat Secara Industri

Asam sulfat disintesis dalam jumlah besar daripada senyawa kimia lain, di united state

khususnya, produksi asam sulfat kira-kira 165 kg per pabrik per tahun. Semua rule buatan

menggunakan sulfur dioksida, dan pada beberapa pabrik reaktan ini diperoleh. Secara langsung

dari asap yang berbentuk gas dari proses leburan. Walaupun pada amerika utara kebanyakan dari

slfur dioksida diproduksi dengan membakar cairan sulfur dengan udara kering

Untuk lebih sulit untuk mengoksida lebihlanjut, seperti yang kita pahami pada section 16.15

disana terdapat suatu gerakan penghalang untuk mensintesa sulfur dioksida. Oleh karena itusuatu

catalys effective harus digunakan untuk memperoleh laju kegunaan komersialdari reaksi. Kita

juga membutuhkn kepastian bahwa posisi dari kesetimbangan disisi kanan kesetimbangan.

Untuk meyakinkan hal tersebut kita melibatkan prinsip le chatelier, yang mana memprediksi

bahwa peningkatan tekanan akan menyokong sisi dari persamaan dengan lebih sedikit mole dari

gas. Pada kasus ini sisi produk. Reaksi ini juga eksotermis, oleh karena itu perlu pemilihan

temperatur harus cukup tinggi untuk memproduksi sebuah laju yang masuk akal dari reaksi,

meskipun kondisi iniakan menghasilkan suatu penurunan hasil produksi.

16.18 Sulfat dan Hidrogen Sulfat

Dikerjakan oleh: Widya Kartika Sari

Sulfat

Sulfat dapat dibuat dengan reaksi antara basa seperti Natrium hidroksida dan kuantitas

stoikiometrik dari asam sulfat encer :

2 NaOH(aq) + H2SO4(aq) Na2SO4(aq) + 2H2O(l)

atau dengan reaksi antara logam elektropositif seperti seng, dan asam sulfat encer :

Zn(s) + H2SO4(aq) ZnSO4(aq) + H2(g)

Atau dengan reaksi antara logam karbonat seperti Tembaga ( II ) karbonat dan asam sulfat

encer :

CuCO3(s) + H2SO4(aq) CuSO4(aq) + CO2(g) + H2O(l)

Tes umum untuk mengetahui adanya ion sulfat adalah penambahan ion barium yang

bereaksi dengan anion membentuk endapan putih padat, Barium sulfat :

Ba2+(aq) + SO42-(aq) BaSO4(s)

Seperti ion sulfit, ion sulfat mempunyai ikatan sulfur-oksigen yang pendek, karakteristik

yang menunjukkan cukup banyak karakter ikatan. Faktanya, pada 149 pm, panjangnya hampir

sama dengan ion sulfit dalam kesalahan percobaan.

Sulfat dan nitrat alah garam logam yang paling sering ditemui. Ada beberapa alasan

untuk penggunaan sulfat :

1. Kebanyakan sulfat larut dalam air, membuat mereka sumber yang berguna untuk logam

kation. Dua pengecualian penting adalah Timbal ( II ) sulfat, yang memiliki peran

penting dalam baterai timbal-asam dan Barium sulfat yaang digunakan dalam sinar X dari

jaringan lunak seperti perut.

2. Ion sulfat tidak oksidasi atau reduksi. Oleh karena itu, ion sulfat dapat membentuk garam

dengan logam-logam di kedua keadaan umum oksidasi tinggi dan rendah mereka.

misalnya, besi (II) sulfat dan besi (III) sulfat. Selanjutnya, ketika dilarutkan dalam air, ion

sulfat tidak akan memulai reaksi redoks dengan hadir ion lainnya.

3. Ion sulfat adalah basa konjugat dari asam cukup kuat ( ion hidrogen sulfat ), sehingga

anion tidak akan signifikan mengubah pH dari larutan.

4. Sulfat cenderung termal stabil, setidaknya lebih stabil daripada garam nitrat setara.

Sulfat hidrogen

Sulfat hidrogen dapat dibuat dengan mencampur jumlah stoikiometrik dari natrium

hidroksida dan asam sulfat dan penguapan larutannya :

NaOH (aq) + H2SO4 (aq) NaHSO4 (aq) + H2O (l)

Seperti hidrogen karbonat, hanya logam alkali dan alkali tanah memiliki densitas muatan cukup

rendah untuk menstabilkan logam ini, muatan anion rendah dalam fase padat. Nilai ionisasi

kedua asam sulfat cukup besar, sehingga sulfat hidrogen memberikan larutan asam:

HSO4- (aq) + H2O (l) ↔ H3O+ (aq) + SO4

2- (aq)

Ini adalah keasaman yang tinggi dari natrium hidrogen sulfat padat yang membuatnya berguna

sebagai agen pembersih rumah tangga, seperti Sani-Flush.

16.19 Oksi Anion Sulfur Lainnya

Dikerjakan oleh: Nurhamida Anar

Selain sulfat dan sulfit, terdapat beberapa anion oksi-sulfur lain. Sebagai contoh, pemanasan padatan sodium hidrogen sulfat menghasilkan soium pirosulfat:

Ion pirosulfat memiliki struktur jembatan oksigen . Ion ini tidak sepenting dua ion lainnya, yaitu ion tiosulfat S2O3

2- dan ion peroxodisulfat, S2O82-.

TiosulfatIon tiosulfat menyerupai ion sulfat, namun satu aom oksigennya digantikan oleh atom sulfur (thio- mempunyai makna yang sama dengan “sulfur”). Dua atom sulfur ini

mempunyai lingkungan yang sangat berbeda; sulfur tambahan bertindak lebih sebagai ion sulfur. Faktanya, susunan formal dari bilangan oksidasinya memberikan nilai +5 untuk sulfur yang berada ditengah dan yang lainnya -1 sebagai mana yang telah didiskusikan pada bab 8, subbab 8.3. bentuk dari ion tiosulfat ditunjukkan oleh gambar 16.20. walaupun ion ini digambarkan memiliki dua buah ikatan ganda dan dua buah ikatan tunggal, ikatan ganda sebenarnya lebih

tersebar dibanding ikatan lainnya.

Sodium tiosulfat pentahidrat, secara umum disebut dengan “hipo” sangat mudah dibuat denagn mendidihkan sulfur didalam larutan sodium sulfit.

Sedikit pemanasan saja akan membuat sodium tiosulfat pentahidrat kehilangan air membentuk kristal melalui proses endotermikreversibel.

Kesetimbangan yang dihasilkan akan mempunyaiketertarikan yang besar sebgai sumber pemanasan sistem. Dalam proses ini, pemanasan dari matahari diserap oleh panel tenaga surya dan ditranfer ke tangki bawah tanah dari senyawa hidrat. Input pemansan ini menyebabkan senyawa hidrat terdekomposisi dan terlarut dalam air yang dihasilkan.

Kemudian, ketika suhu dingin di malam hari, panas dilepaskan sehingga senyawa yang terkristalisasi dapat digunakan sebagai pemanas tangki.

Pemanasan kuat dari sodium tiosulfat menyebabkan disproporsi kepada 3 tingkat oksidasi berbeda dari sulfur: sodium sulfat, sodium sulfit, dan sulfur.

Ketika perlakuan terhadap larutan ion tiosulfat, penting untuk menghindari kehadiran dari asam. Hidrogen (ion hidronium) adalah ion yang pertama bereaksi untuk membentuk asam tiosulfat, dimana dekomposisi cepat memeberikan suspensi sementara dari sulfur dan bau-rasa dari sulfur dioksida. Diproporsi khusus ini adalah buktu lebih lanjut bahwa dua atom sulfur memiliki tingkat oksidasi berbeda. Sepertinya, sulfur pusatlah yang memberikan tingkat oksidasi sulfur tertinggi dalam sulfur dioksida:

Sodium tiosulfat juga digunakan dalam titrasi redok. Sebagai contoh senyawa ini digunakan untuk menentukan konsentrasi dai iodin dalam larutan. Selama pengujian kadar logam iodin direduksi menjadi iodida dan ion tiosulfat yang diketahui konsentrasinya teroksidasi menjadi S4O6

2-:

Ion tetrationat mengandung jembatan atom sulfur.

Pencampuran larutan dingin dari tiosulfat dan ion besi (III) memberikan warna ungu kuat:

Ketika pemanasan ion bis(tiosulfato)bes(III), , melalui reaksi redoks membentuk ion besi (II) dan ion tetrationat:

Peroksodisulfat

Walaupun ion sulfat mengandung sulfur dalam kemungkinan tingkat oksidasi yang tinggi dari +6, sion ini dapat dioksidasi secara elektrolisis menjadi ion peroksodisulfat melalui elektrda lunat platinum, dalam larutan asam, dan arus dengan densitas yang tinggi. Kondisi ini mendorong oksidasi yang tidak memproduksi gas seperti persaingan oksidasi dari air dan oksigen:

Ion ini mengandung dua jembatan dioksida dengan analogi sturktur ion tetrationat (lihat gambar 16.22). karenanya dua atom sulfur masih mempunyai tingkat oksidasi formal +6, tetapi jembatan atom oksigen telah dioksidasi dari -2 ke -1. Sambungan dari ikatan S—O sama dengan 150 pm; satu lagi. Asam induk, proksodisulfat adalah padatan putih, tetapi terdapat dua garam, potasium peroksodisulfat dan ammonium peroksodisulfat yang sangan penting sebagai agen stabil dari oksidasi:

16.20 Sulfur Halida

Dikerjakan oleh: Sukma Hafizah

Halida sulfur paling penting adalah sulfur heksaflorida, SF6 tidak reaktif. Sebaliknya

sulfur tetraflorida, SF4 secara kimia bersifat reaktif. Anehnya, jenis klorida yang stabil hanya

yang memiliki keadaan oksidasi rendah, sulfur diklorida, SCl2 dan disulfur diklorida. S2Cl2.

Sulfur Hexafluoride

Senyawa dari sulfur dan florin yang paling penting adalah sulfurfloride, SF6. Senyawa ini

tidak berwarna, tidak berbau dan gasyang tidak reaktif. Sekitar 6500 ton diproduksi setiap

tahunnya dengan pembakaran sulfur cair dalam gas florin:

S(l )+3F2 (g)→ SF6 (g)

Berdasarkan teori VSEPR, bentuk molekulnya adalah oktahedral.

Hasilnya sulfur heksaflorida adalah senyawa yang stabil, toksisitas rendah,

kelembaman(inert), sulfur heksaflorida digunakan sebagai gas pengisolasi dalam sistem listrik

tegangan tinggi. Pada tekanan 250 kPa, akan mencegah debit di beda potensial 1 MV yang

terpisah hanya 5 cm. Penggunaan utama lain untuk selimut magnesium cair selama pemurnian

logam. Ada banyak kegunaan lain, termasuk mengisi peredam suara ganda dan jendela kaca

tripel.

Massa molar yang tinggi pada gas ini membuatnya digunakan untuk beberapa aplikasi

sains. Contohnya, polusi udara bisa dilacak pada ribuan kilometer dengan melepaskan sejumlah

mecil sulful heksaflorida pada sumber polusi. Massa molar yangsangat tinggi begitu unik karena

massa udara yang terkontaminasi dapat teridentifikasi beberapa hari kemudian dengan

konsentrasi sulful heksalorida yang kecil. Demikian pula, laut dalam saat ini diidentifikasi

dengan melenggak sulfur heksaflorida kedalam lapisan air yang dalam dan kemudian melacak

pergerakan gas.

Bagaimanapun, kelembaman (inert) yang tinggi dari sulfur heksaflorida membuatnya

menjadi masalah tertentu dalam konteks dampak iklim. Gas menyerap radiasi dibanyak bagian

transparan lain dari daerah inframerah di atmosfer. Hasilnya, itu menjadi gas rumah kaca yang

luar biasa efektif: 1 ton sulfur heksaflorida setara dengan 23.900 ton karbon dioksida yang

menyerap inframerah. Lebih lanjut, tidak ada jalur kerusakan untuk sulfur heksaflorida, kecuali

diatas 60 km, dia akan dirusak oleh radiasi ultraviolet yng intens. Dengan demikian, atmosfer

diperkirakan akan bertahan hidup setidaknya 3000 tahun. Membandingkan dengan emisi karbon

dioksida, sulfur heksaflorida mewakili kurang dari 1 persen kontribusi untuk meningkatkan

penyerapan energi. Namun dengan meningkatnya penggunaan gas ini , penting untuk kita

mengambil semua langkah yang mungkin untuk memastikan sulfur heksafloride sekecil mungkin

dapat keluar ke atmosfer.

Sulfur tetraflorida

Senyawa sulfur-florin lain yang menarik adalah sulfur tetraflorida yang sangat reaktif. Itu

terurai pada kelembapan menjadi hidrogen florida dan sulfur dioksida:

SF4(g )+2H 2 O(l)→SO2 (g)+4 HF(g)

Kereaktifitasannya yang tinggi dikarenakan terkena daerah pasangan tunggal, dimana reaksi

dapat berlangsung. Senyawa ini merupakan reagen yang cocok untuk florinasi senyawa organik.

Contohnya, ia merubah etanol menjadi floroentana. Teori VSEPR memprediksi, sulfur

tetraflorida memiliki bentuk jungkat-jungkit yang sedikit berubah.

Sulfur Klorida

Meskipun sulfur membentuk senyawa dengan keadaan oksidasi tinggi dengan florin, dia

akan membentuk senyawa dengan keadaan oksidasi rendah yang stabil dengan klorin. Klorin

menggelegak melalui sulfur cair menghasilkan disulfur siklorine S2Cl2, cairan kuning beracun

dengan bau yang memuakkan:

2 Cl(l)+Cl2 (g)→ S2Cl2(l)

Senyawa ini dugunakan dalam vulkanisasi karet: yang merupakan pembentukan hubungan lintas

dari disulfur diantara rantai karbon yang mebuatkaret menjadi lebih kuat. Bentuk molekulnya

menyerupai hidrogen perksida.

Anehnya, tidak ada senyawa sulfur dan klor yang mengandung bilangan oksidasi sulfur yang

lebih dari +2 yang stabil pada suhu ruangan. Jika klor di gelegakkan melalui disulfur diklorin

dengan katalis diiodin, sulfur diklorida, SCl2, terbentuk:

S2 Cl2 (l )+Cl2 (g) I 2→

2 SCl2 (l)

Cairan merah yang berbau busuk ini digunakan dalam pembuatan sejumlah senyawa

yang mengandung sulfur, termasuk gas mustar terkenal, S(CH2CH2Cl)2. Gas mustar digunakan

pada perang dunia I dan yang lebih baru oleh mantan rezim iraq terhadap beberapa warganya.

Tetesan cairan yang megandung gas ini menyebabkan kulit melepuh parah diikuti oleh kematian.

Sebagaimana yang telah diprediksi teoi VSEPR, sulfur di klorida memiliki bentuk molekul V.

16.21 Senyawa Sulfur-Nitrogen

Dikerjakan oleh: Sesvi Zainal

Ada beberapa senyawa sulfur-nitrogen. Beberapa di antaranya adalah penting karena

bentuk dan panjang ikatan tidak dapat dijelaskan dalam teori ikatan sederhana. Contoh klasik

adalah tetranitride tetrasulfur, S4N4. Berbeda dengan struktur mahkota octasulfur, tetranitride

tetrasulfur memiliki struktur tertutuptertutup, bentuk seperti keranjang, dengan beberapa ikatan

di sekitar ring dan ikatan lemah yang menghubungkan pasangan atom sulfur (Gambar 16.27).

Bagaimanapun jauh lebih menarik adalah polimer (SN)x, yang biasa disebut polythiazyl.

Senyawa logam yang tampak berwarna perunggu ini pertama kali disintesis pada tahun 1910,

namun tidak sampai 50 tahun kemudian bahwa investigasi dari sifat-sifatnya menunjukkan nya

menjadi konduktor listrik yang sangat baik. Bahkan, pada suhu yang sangat rendah (0,26 K),

menjadi superkonduktor. Ada minat yang kuat dalam membuat senyawa non logam terkait yang

memiliki sifat logam, baik karena potensi mereka untuk digunakan dalam kehidupan kita sehari-

hari dan karena mereka dapat membantu kita mengembangkan teori logam dan

superkonduktivitas.

16.22 Selenium

Sampai tahun 1960, satu-satunya penggunaan utama selenium adalah sebagai aditif kaca.

Tambahan dari selenide kadmium CdSe, untuk hasil campuran kaca dalam ruby merah murni,

warna yang banyak dihargai oleh pengrajin kaca. Kadmium selenide adalah senyawa

semikonduktor digunakan dalam photocells karena konduktivitas listrik yang bervariasi sebagai

fungsi dari intensitas cahaya yang diexposed. Ini adalah penemuan xerografi (dari bahasa Yunani

Xero, "kering," graphy, "menulis") sebagai sarana untuk menduplikasi dokumen yang berubah

unsur bunga kecil menjadi satu yang mempengaruhi kehidupan setiap orang. Xerografi dibuat

layak oleh sifat photoconducting unik selenium. Jantung mesin fotokopi (dan printer laser)

adalah dilapisi dengan selenium. Permukaan dibebankan dalam medan listrik dari sekitar 105

V/cm.

Daerah terkena intensitas cahaya yang tinggi (daerah putih gambar) kehilangan charge

mereka sebagai akibat dari fotokonduktivitas. Bubuk toner kemudian menganut daerah

bermuatan drum (sesuai dengan bagian hitam dari gambar). Pada langkah berikutnya, toner

ditransfer ke kertas, di mana sumber panas mencair partikel, ikatan mereka ke serat-serat kertas

dan memproduksi fotokopinya. Telurium digunakan dalam mesin fotokopi warna untuk

mengubah sensitivitas warna drum.

16.23 Aspek Biologi

Dikerjakan oleh: Rila Andriani

Oksigen: Unsur yang Paling Essensial

Kita bisa hidup tanpa makanan selama berhari-hari, tanpa air selama berjam-jam atau hari

(tergantung pada suhu), tetapi tanpa dioksigen, kehidupan berhenti dalam waktu yang sangat

singkat. Kita hirup sekitar 10 000 L dari udara per hari, dari mana kita menyerap sekitar 500 L

dari gas oksigen. Obligasi molekul dioksigen di permukaan paru-paru untuk hemoglobin

sebuahmolekul; pada kenyataannya, molekul oksigen kovalen obligasi untuk masing-masing

empat besi atom dalam molekul hemoglobin. Proses penyerapan ini menakjubkan sekali bahwa

molekul pertama dioksigen terikat pada sebuah atom besi, kemudahan ikatan yang dioksigen

kedua meningkat, seperti bahwa dari ketiga dan keempat pada gilirannya. Ini Efek koperasi

kontras mencolok dengan kesetimbangan kimia normal, langkah berturut-turut biasanya kurang

disukai. Hemoglobin mengangkut dioksigen ke otot dan energyutilizing lainnya jaringan, di

mana ia dipindahkan ke molekul mioglobin. Mioglobin yang molekul (mirip dengan salah satu

unit di hemoglobin) berisi satu ion besi, dan ikatan dengan molekul dioksigen bahkan lebih kuat

dari hemoglobin molekul tidak. Setelah pertama molekul dioksigen dihapus dari hemoglobin,

efek koperasi beroperasi lagi, kali ini sehingga lebih mudah dan lebih mudah untuk menghapus

molekul dioksigen tersisa. Molekul mioglobin menyimpan dioksigen sampai dibutuhkan dalam

redoks reaksi penghasil energi dengan gula yang menyediakan energi ditubuh kita untuk

bertahan hidup.

Belerang: Pentingnya Posisi Oksidasi

Dikerjakan oleh: Hutdia Putri Murni

Belerang menyerupai nitrogen ditinjau dari posisi oksidasi biologinya yaitu bernilai

negatif satu. Jika memasukkan asam amino –NH2 (ox.no. N = -3), jika memasukkan –SH (ox.no.

S = -2), unit thiol penting asam amino cysteine, HSCH2(NH3+)COO-. Kehadiran sulfur

memungkinkan asam amino spesifik ini dalam rantai protein untuk cross-link ke yang lain,

seperti yang telah disebutkan sebelumnya dalam bab ini dalam "Ikatan disufida dan rambut".

Sulfur juga merupakan salah satu pengkoordinasi yang paling penting dalam protein untuk ion

logam. Ikatan dengan jangkauan terluas ion logam dari kelompok fungsional asam amino. Ion

logam seharusnya menjadi basa lemah, tapi pada kenyataannya, belerang memilki ikatan yang

kuat dibanding ikatan untuk beberapa logam yang dianggap lebih basa keras. Ion-ion logam seng

(II), tembaga (I), tembaga (II), besi (II), besi (III), molibdenum (IV) - (VI), dan nikel (I) - (III).

Yang termasuk molekul biologis yang mengandung sulfur lainnya adalah vitamin B1

(tiamin) dan biotin koenzim (yang, meskipun namanya, tidak mengandung timah). Selain itu,

banyak antibiotik, seperti penisilin, sefalosporin, dan sulfanilamide, adalah zat yang mengandung

sulfur. Dalam keadaan oksidasi -2, sebagian besar senyawa yang mengandung sulfur sederhana

memiliki bau menyengat. Sebagai contoh, molekul berbau dari bawang merah, bawang putih,

dan sigung semua mengandung sulfur dalam keadaan oksidasi ini. Banyak dari molekul yang

mengandung sulfur alami melibatkan struktur kimia yang agak aneh. Misalnya, faktor

lachrymatory (air mata inducing) di bawang adalah molekul yang digambarkan pada Gambar

16,28, yang berisi kelompok C¬S¬O.

Seperti halnya karbon, nitrogen, dan siklus fosfor, memiliki siklus sulfur. Seperti yang

ditunjukkan oleh diagram Pourbaix (Gambar 16,29), di bawah kisaran normal potensi dan pH,

adalah posisi termodinamika yang disukai sulfur.

Jika sulfur (VI) adalah termodinamika yang lebih disukai, sebuah pertanyaan yang jelas

adalah bagaimana sulfur (-II) menjadi keadaan oksidasi umum. Organisme mencapai

pengurangan dengan kopling dengan oksidasi kuat dimana termodinamika yang disukai untuk

memberikan perubahan energi bebas bernilai negatif. Sebuah contoh khas adalah oksidasi

karbohidrat menjadi karbon dioksida:

Selenium: A Little Does You Good

Dikerjakan oleh: Yuliani Mandasari

Selenium adalah penting untuk kesehatan. Hal ini digunakan dalam enzim dan asam

amino seperti selenomethionine. Di antara peran lain, senyawa selenium memecah peroksida

yang akan merusak sitoplasma dalam sel. Sayangnya, unsur ini menunjukkan salah satu rentang

sempit toleransi. Klinis set kekurangan tingkat bawah sekitar 0,05 ppm dalam asupan makanan,

tetapi konsentrasi lebih dari 5 ppm menyebabkan keracunan kronis. (Itulah sebabnya suplemen

diet selenium harus ditangani dengan sangat hati-hati.) Penderita keracunan selenium

menghasilkan bau bawang putih-seperti dimetil selenium, (CH3) 2SE. Di bagian Amerika

Serikat tingkat selenium barat-tengah di dalam tanah cukup tinggi, dan hewan yang merumput

pada tanaman liar selenium-terakumulasi dapat menderita keracunan selenium, yang dikenal

sebagai "terhuyung buta" dan "penyakit alkali."

Kekurangan selenium jauh lebih umum daripada kelebihan. Di Amerika Serikat, Pacific

Northwest, Timur Laut, dan Florida memiliki tanah yang sangat rendah di selenium. Hewan yang

diet rendah selenium menderita degenerasi otot, yang dikenal sebagai "penyakit otot putih." Bagi

manusia, gerakan luas benua bahan makanan biasanya memberikan tingkat yang memadai

selenium dalam diet seimbang. Untuk memastikan asupan selenium yang cukup (sekitar 100 mg

per tahun), salah satu harus memastikan memiliki diet yang mengandung makanan kaya

selenium seperti jamur, bawang putih, asparagus, ikan, dan hati hewan atau ginjal. Korelasi telah

ditunjukkan antara tingkat yang lebih tinggi selenium dalam pasokan air dan penurunan kejadian

kanker payudara dan usus besar.

Di bagian Cina, tanah yang hampir sama sekali masalah kesehatan manusia selenium-

kekurangan dan besar ada. Selain masalah kesehatan yang terkait secara langsung kekurangan

selenium, hasil kekurangan resistensi diturunkan untuk infeksi virus. Penyakit Kashan, fatal dan

endemik di pita lebar pedesaan Cina, hasil dari peradangan otot jantung oleh keluarga virus

Coxsackie. Virus ini biasanya tidak berbahaya tetapi bermutasi menjadi bentuk ganas dalam

sistem kekebalan tubuh yang lemah dari sebuah host selenium-kekurangan. Ia telah

mengemukakan bahwa asal Asia yang paling virus influenza baru mungkin memiliki penyebab

yang sama: mereka sama bermutasi pada populasi selenium-kekurangan daerah. Mungkin upaya

internasional besar-besaran untuk memberantas kekurangan selenium di Cina memiliki sisi

manfaat untuk seluruh umat manusia dari mengurangi kejadian strain flu baru.

Meskipun kita berbicara tentang kekurangan selenium, penting untuk menyadari bahwa,

pada kenyataannya, kita mengacu kepada senyawa selenium. Dalam rentang biologis khas E dan

pH, spesies yang paling umum adalah mereka selenium (IV), khususnya ion selenate, SeO32-, dan

ion hidrogen selenate, HSeO3-.

16.24 Elemen Reaksi Flowchart.

Flowchart ditunjukkan untuk kedua oksigen dan belerang, dua elemen kunci di Grup 16.

Salah satu bahan aktif dari sampo anti ketombe adalah selenium disulfide (SeS2).