TUGAS KIMIA ANORGANIK I

“ FOSFOR “

Dosen Pembimbing :

Dra. Hj. St. H. Nurdiniah, M.Pd

OLEH

KELOMPOK 3:

M. HARIS RUSDI (A1C309036)

SYARIFAH (A1C309039)

EKO SETIAWAN (A1C309043)

DEWI AMFERIANI (A1C309045)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA

JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARMASIN

2010

1

Fosfor

1. Pendahuluan

Penemuan fosfor oleh seorang ahli kimia Jerman, Henning Brand

merupakan hal yang sangat mengejutkan. Penemuan ini bersifat kebetulan pada

penelitian urin. Pada abad tujuh belas, urin merupakan materi penelitian yang

sangat menarik dalam hubungannya dengan warna kuning emas yang selalu

diduga mengandung logam emas. Tetapi ketika Brand melakukan fermentasi

terhadap urin dan kemudian mendistilasi hasilnya, diperoleh dikenal sebagai

fosfor putih.

Fosfor membentuk ~ 0,1 % kerak bumi dalam berbagai bentuk terutama

mineral ortofosfot, Ca3(PO4)2, dan apatit, Ca5F(PO4)3 dan Ca5Cl(PO4)3. Kalsium

fosfat merupakan penyusun utama tulang dan gigi. Sebagian besar senyawa fosfat

berguna untuk pupuk. Sedangkan arsen membentuk ~ 5 x 10-4 % kerak bumi dan

terdapat dan realgar, As4S4, oksida klaudetit, As2O3, dan beberapa arsenida

seperti FeAs2, CoAs2, dan NiAs2.

Uap fosfor terdiri dari molekul-molekul P4 yang dapat dibuat melalui

pemanasan mineral dengan karbon kokas (coke) dan silika dalam tanur listrik

menurut persamaan reaksi sebagai berikut :

Ca3(PO4) (s) + 6 SiO2 (s) + 10 C (s) 1⃗5000C P4 (g) + 6 CaSiO3 (s) + 10 CO (g)

2. Sumber Posfor

Sebagai bahan dasar digunakan batu-batu posfat yang banyak tersedia di

alam. Batu posfat, silika dan arang yang telah di- perhitungkan perbandingannya,

aipanaskan hingga suhu sekitar 1500 C dalam sebuah drapur listrik. Proses

elektrotermal ini telah dipergunakan sejak 1890.

Uap yang keluar meninggalkan dapur listrik terdiri dari uap posfor dan

karbon monoksida serta debu. Uap ini dialirkan melalui suatu alat pengendap

elektrostatis dan kemudian masuk ke ruang pengembun yang disemprot dengan

2

air hangat (panas) sehingga uap posfor menjadi cair. Cairan posfor ini

dipompakan melalui pipa-pipa yang dipanaskan dan dituang guna rnenjadikan

batang-batang dari alotrop putih, dan disimpan di bawah air dalam suatu ruang

penyimpanan. Hasil ini mengandung sekitar 90 % posfor.

Pemurnian dapat dikerjakan dengan. cara pengoksidasian dengan larutan

natrium bikromat. Sebagai hasil tambahan, pada penyediaan posfor ini adalah

kalsium silikat, CaSiO3, yang dapat dikeluarkan dari bagian bawah dapur, dapat

dipergunakan sebagai bahan pengeras jalan dan posfida, FeP atau Fe2P0, yang

dapat dipergunakan dalam industri baja.

Karbon monoksida yang didapat dikumpulkan dan dipergunakan sebagai

bahan bakar. Dan oleh sebab anode terbakar, maka bagian ini harus diganti

dengan yang baru sehingga proses dapat berlangsung secara kontinu

3

3. Alotrop Fosfor

Molekul P4, fosfor putih, mempunyai bentuk seperti tetrahedron (tanpa

atom pusat) atau lebih tepatnya piramid segitiga sama-sisi dimana atom-atom P

menempati keempat titik sudutnya dengan panjang ikatan P–P sebesar 2,21Ầ dan

sudut P–P–P sebesar 60o, jauh lebih kecil daripada sudut antar (sumbu) orbital p

(90o). Ikatan ini dapat terjadi melalui ketiga orbital p (yaitu px, py, dan pz) yang

tumpang-tindih dengan cara ujung membentuk masing – masing ikatan ; karena

ketiga orbital p ini saling membentuk sudut 90o sedangkan ikatan yang terjadi

saling membentuk sudut 60o, maka dapat dipahami terjadinya strain (regangan)

yang cukup signifikan pada ikatan P–P tersebut.

Demikian juga bentuk molekul P4 ini dapat dipandang hasil turunan dari

hibridisasi sp3 untuk setiap atom P dimana salah satu orbitalnya berisi sepasang

elektron mandiri atau elektron bukan ikatan, sedangkan sudut antara ikatan ە(sp3) ;

karena sudut antara orbital sp3 yaitu 109o 28', sedangkan sudut antara ikatan ە

yang terjadi jauh lebih kecil, 60o, maka terjadinya strain- tegangan dalam ikatan

P–P dapat dimengerti. Energi tegangan ini cukup besar, menurut Pauling yaitu ~

100 kJ mol-1 ; dengan demikian total energi dari keenam ikatan P–P yang sama

panjangnya dan inilah yang mungkin mengakibatkan molekul P4 bersifat reaktif

(mudah terbakar). Struktur fosfor putih P4 tahan hingga 800 oC, tetapi diatas

temperatur ini konsentrasi keseimbangan molekul P2 menjadi bertambah besar,

dan seperti halnya molekul N2, molekul P2 mempunyai ikatan ganda tiga.

Fosfor merah, lebih stabil daripada fosfor putih dan dalam udara tidak

terbakar secara spontan ; strukturnya merupakan beberapa modifikasi hubungan

antara atom fosfor yang membentuk rantai secara acak (random) atau jaringan

dimana sudut P–P–P diduga lebih besar daripada sudut dalam molekul fosfor

4

putih (P4). Fosfor merah dapat diperoleh dari fosfor putih dengan pengaruh

pemanasan 300 oC dalam atmosfer inert beberapa hari :

P4 (putih) Δ⃗ 4 P (merah) ∆Ho25 = -73,6 kJ mol-1

Titik leleh fosfor merah kira-kira 600 oC, pada temperatur ini rantai

polimer putus dan diperoleh kembali struktur unit fosfor putih, P4.

Modifikasi fosfor yang lain

yaitu fosfor hitam, yang lebih

stabil daripada fosfor merah.

Kristalin fosfor hitam dapat dibuat

dari pemanasan fosfor putih pada

tekanan tinggi dengan

menggunakan katalisator Hg (yang

berfungsi sebagai “seed”, bijih

penolong tumbuhnya kristal).

Strukturnya terdiri dari lembaran-

lembaran atom-atom fosfor.

Dari ketiga bentuk allotropi tersebut, fosfor putih bersifat paling reaktif,

mudah larut (dalam berbagai pelarut), dan mempunyai tekanan uap lebih tinggi

daripada fosfor hitam dan fosfor merah. Fosfor putih juga mudah terbakar di

udara, oleh karena itu disimpan di dalam air, mempunyai kelarutan yang sangat

tinggi dalam CS2, yaitu sekitar 880 g tiap 100 g pelarut pada temperatur 10 oC.

Sedangkan fosfor merah dan fosfor hitam kurang reaktif, dan kurang larut dalam

CS2. Fosfor putih mempunyai titik leleh ~ 44,1 oC dan titik didih ~ 280,5 oC

sedangkan fosfor merah mempunyai titik leleh ~ 59 oC dan menyublim pada ~ 430 oC.

4. Asam-Asam Oksi Posfor

Posfor membentuk berbagai asam oksi, utamanya asam posfat,

H3PO4, asam posfit, H3PO3. Disamping itu terdapat juga asam

hipoposfit, H3PO2 dan asam-asam yang dapat diturunkan dari asam

5

posfat, yaitu asam meta dan piroposfat.

a. Asam Hipoposfit

Asam ini dapat terbentuk dari reaksi posfor putih dengan larutan

alkali panas sebagai garam natrium, sedangkan hasil reaksi yang lain,

posfin keluar sebagai gas, sedangkan asamnya dapat dibebaskan

dengan cara mengerjakan garam natrium itu dengan asam mineral.

P4 + 3NaOH + 3H2O PH3 + 3NaH2PO2

Lebih baik menggunakan larutan barium hidroksida, yang akan

menghasilkan barium hipoposfit. Kemudian dialirkan karbon dioksida

guna mengendapkan barium sebagai barium karbonat. Dari kelebihan

alkali. Lalu asam diasingkan dengan cara menambah larutan asam

sulfat encer.

Ba (H2PO2)2 + H2SO4 BaSO4 + H3PO2

Asam hipoposfit ini larut dalam air dengan bebas dan

merupakan asam monobasis. Garam-garam natrium dan kalsium

digunakan dalam preparat dalam pengobatan.

Asam dan garam hipoposfit diuraikan oleh panas, menghasilkan

posfin :

4NaH2PO2 Na4P2O7 + 2PH3 + H2O

Asam dan garam hipoposfit penting sebagai pereduksi, dan ia

sendiri dioksidakan menjadi asam dan garam posfit, asam sulfat

direduksi menjadi belerang dioksida, garam-garam logam berat

tertentu diendapkan sebagai logam yang bebas dalam sebuah larutan :

H2PO + 4HgCl2 + 2H2O 2Hg2Cl + 4Cl- + H3PO3 + 3H+

H2PO + 2Hg2Cl2 + 2H2O 4Hg + H3PO3 + 4Cl- + 3H+

Dalam keadaan panas :

3H3PO2 + 2CuSO4 + 3H2O 2CuH + 3H3PO3 + 2H2SO4

Sifat reduksi yang ada pada asam hipoposfit itu berkait dengan

dua atom hidrogen yang terikat langsung pada atom posfor, sedangkan

sifat asam itu berkaitan dengan gugus tunggal OH.

b. Asam Posfit

6

Penyediaan yang paling baik bagi asam ini adalah hidrolisis

posfor triklorida. Udara dialirkan melalui posfor triklorida pada suhu

60°C dan uang yang terbentuk dilewatkan dalam air suhu 0°C sehingga

terbentuk suatu massa hablur dari asam posfit.

PCl3 + 3H2O H3PO3 + 3HCl

Asam ini sangat larut dalam aira dan dikeringkan dalam

desikator hampa udara. Ia merupakan hablur tidak berwarna, titik lebur

74°C dan merupakan asam berbasa dua. Molekul berbentuk

tetrahedral.

Kedua jenis garamnya dikenal, baik yang asam mengandung ion

H2PO3- atau pun garam normal, mengandung ion HPO3. Pada

pemanasan asam ini akan mengurai menjadi posfin dan asam

ortoposfat

4H3PO3 PH3 + 3H3PO4

Reduktor yang baik, dan ia sendiri dioksidakan kepada asam dan

garam posfat, tetapi kurang kuat dari asam hipoposfit. Zat-zat yang

direduksi asam hipoposfit juga direduksi asam posfit ini : asam sulfit

menjadi belerang, larutan raksa (II) menjadi raksa yang bebas dan

begitu pula bagi larutan tembaga (II) dan perak.

2AgNO3 + H3PO3 + H2O 2Ag + 2HNO3 + H3PO4

SO2 + 2H3PO3 2H3PO4 + S

Demikian juga larutan iodin dan permanganat akan

direduksikannya.

Dari asam posfit ini sebenarnya dikenal juga metaposfit HPO2

dan asam piroposfit (asam diposfit) H4P2O5, tetapi kurang penting.

c. Asam Hipoposfat

Bubuk putih atau dengan natrium hipoklorit :

2P + 4NaOCl + 2H2O Na4P2O6 + 4HCl

Asam ini sedikit larut dalam air dingin, tetapi larut dengan baik

dalam keadaan panas. Pada larutan yang panas ditambahkan larutan

timbal (II) nitrat sehinga terjadi endapan timbal (II) hiposfat, Pb2P2O6,

7

dan kemudian disaring. Guna membebaskan asamnya, gas hidrogen

sulfida dialirkan kepada endapan tadi maka akan terbentuk larutan

asam hipoposfat dan endapan timbal (II) sulfida. Setelah endapan ini

disaring, larutan dapat dihablurkan sebagai H4P2O6 . 2H2O. asam ini

adalah berbasa 4, dan bersifat diamagnetik dan karena itu formula

bukan dituliskan sebagai H2PO3 mengingat formula yang akhir ini

bersifat paramagnetic. Ia adalah oksidator yang baik. Formula ganda

asam ini juga telah dikonfirmasikan dengan berat molekul ester etilnya

(C2H5)4P2O6.

d. Asam Posfat

Asam posfat biasanya disediakan dengan mengoksidasikan

posfor merah dengan asam nitrat dengan katalisator iodin :

P + 5HNO3 H3PO4 + 5NO2 + H2O

Cara lain yang dapat dipergunakan adalah melarutkan posfor

pentoksida dalam air berlebih, ataupun dengan cara urai air posfor

pentaklorida :

P4O10 + 6H2O 4H3PO4

PCl5 + H2O POCl3 + 2HCl

POCl3 + 3H2O H3PO4 + 3HCl

Secara komersial disediakan dengan cara pertama, melarutkan

posfor pentoksida atau melarutkan batu posfat yang ada di alam dalam

asam sulfat :

Ca3 (PO4)2 + 3H2SO4 3CaSO4 + 2H3PO4

Asam posfat itu merupakan zat padat bentuk hablur, tidak

berwarna, dengan titik lebur 42° (dalam laboratorium biasanya yang

tersedia sebagai zat cair dengan kerapatan 1,75 g ml-1 kental seperti

sirup). Asam posfat ini amat higroskopis. Ia buka oksidator dan

kecenderungan menyingkirkan asam-asam lain dari garamnya,

umpama :

KI + N3PO4 KH2PO4 + HI

8

Struktur mengandung ikatan kovalensi, dan anion posfat itu

bentuk tetrahidral

Ia membentuk garam-garam orto posfat. Ia adalah asam berbasa

tiga, sehingga dapat menghasilkan tiga jenis garam : primer (dihidro),

sekunder (monohidro) dan tersier (normal) ortoposfat :

H3PO4 H+ + H2PO4 K1 = 7,5 x 10-5

H2PO4 H+ + H2O4 K2 = 6,3 x 10-8

HPO4 H+ + PO34- K3 = 5,0 x 10-13

Garam-garam ortoposfat tidak larut dalam air kecuali dari

amonium dan alkali (tidak termasuk litium), tetapi akan larut dalam

asam kuat encer. Garam dinatrium ortoposfat Na2HPO4 banyak

dipergunakan dalam labortorium dan biasa dikenal sebagai natrium

saja. Bilamana dilakukan titrasi natrium hidroksida NaOH ke asam

ortoposfat, terbentuknya mononatrium ortoposfat dapat dikenal dengan

menggunakan indikator metilorange, dinatrium ortoposfat dengan

fenolfialein sedangkan terbentuknya garam normal trinatrium

ortoposfat tidak dapat ditentukan dengan cara yang memuaskan.

Garam normal ini memberikan larutan beralkali dengan pH 12,

dinatrium ortoposfat beralkali lemah, pH 9,3 dan mononatrium

ortoposfat memberikan larutan asam lemah dengan pH 4,5.

Kegunaan. Banyak garam ortoposfat yang bermanfaat dalam

perdagangan. Kalsium ortoposfat, Ca (PO4)2 dipergunakan dalam

pembuatan kapur superpesfat (Buku 1 : 4.32). Kallum ortoposfat juga

dipergunakan antuk obat penyakit tertentu dari lembu.

Dinatrium hidrofen ortoposfat diperlukan dalam industri

pembuatan keju guna mencegah lemak memisah. Amonium ortoposfat

dipergunakan dalam perusahaan ragi, guna membekalkan nitrogen dan

posfor. Garam-garam amonium dihidroposfat dan amonium

monohidroposfat diperlukan bagi bangunan-bangunan agar tidak

dimakan api.

Asam ortoposfat yang murni diperlukan bagi industri minuman

9

dalam botol, membuat agar-agar, untuk menahan perkaratan dan juga

digunakan untuk membuat posfat-posfat yang berguna seperti

pembuatan tiga superposfat.

Mengenal ortoposfat. Ortoposfat dikenal dengan reaksi

pengendapan dengan menggunakan larutan garam logam tertentu,

umpama : perka nitrat, yang dapat memberikan endapan kuning dalam

larutan netral :

3Ag+ + PO3-4 Ag3PO4

Ortoposfat juga akan memberikan endapan kuning terang dari

amonium posfomolibdat, (NH4)3[PO4(MoO3)12]. Ini dapat dikerjakan

dengan cara memanaskan campuran asam nitrat pekat, amonium

molibdat dan garam ortoposfat pada suhu sekitar 670°C dan kemudian

mendinginkannya. Endapan ini larut dalam amonium hidroksida.

Garam mikrokosmik, NaNH4 HPO4 . 4H2O diperlukan bagi

analisis kualitatif logam tertentu. Warna khusus metaposfat logam

tertentu tadi dapat memberikan petunjuk tentang adanya logam itu.

Cara mengerjakannyalah melebur suatu persenyawaan logam dengan

garam mikrokosmik dan kemudian dilakukan ujian nyala dalam api

bensin. Umpama, menguji garam kobalt :

NaNH4PO4 . 4H2O NaPO3 + NH3 + 5H2O

NaPO3 + CoO NaCoPO4

Garam mikrokosmik disediakan dengan cara mencampur larutan

pekat natrium monohidroposfat panas dengan amonium klorida, aduk

baik-baik dan kemudian disaring. Pada pendinginan terbentuk hablur

tidak berwarna dari garam mikrokosmik.

e. Asam Piroposfat, Asam Diposfat

Asam posfat dapat mengalami dehidrasi pada pemanasan dan

hasil tergantung suhu pemanasan yang diberikan. Bila pemanasan

secara hati-hati hingga di atas suhu 200°C maka terbentuk asam

piroposfat, H4P2O7 dan pada suhu yang lebih tinggi lagi, diatas 300°C

itu adalah asam metaposfta (polimernya), (HPO3)4. Asam piroposfat

10

merupakan zat padat, bentuk kristal tak berwarna, titik lebur 51°C,

membentuk dua seri garam yang stabil seperti Na4P2O7 dan Na2H2P2O7.

Yang pertama, tetranatrium pirposfat dapat disediakan dengan cara

pemanasan dinatrium hidrogen posfat :

2Na2HPO4 Na4P2O7 + H2O

Dan pemanasan natrium dihidroposfat hingga 200°C (guna

menghindarkan pembentukan metaposfat) dapat menghasilkan

dinatrium diposfat :

NaH2PO4 Na2H2P2O7 + H2O

Dinatrium diposfat dipergunakan bagi pembuatan serbuk naik

sendiri dan juga tepuh penaik. Piroposfat berguna bagi fungsi vitamin

tertentu.

Garam piroposfat dapat pula memberikan endapan amonium

posfomolibdat seperti ortoposfat. Terbentuk agak lambat dan larut

dalam amonium hidroksida. Ia juga mengendap dalam larutan garam

perak, sebagai endapan putih.

f. Asam Metaposfat

Disediakan dengan cara pemanasan hati-hati asam ortoposfat

pada suhu di atas 300°C. Pada suhu yang lebih tinggi lagi, dehidrasi

dapat berlaku terus sehingga didapat posfor pentoksida:

2H3PO4 2HPO3 + 2H2O

2HPO3 P2O5 + H2O

Dalam larutan yang ingin, asam metaposfat berupa polimer

(HPO3) yang pada pendidihan membentuk asam ortoposfat.

Asam metaposfta juga mengujudkan anion yang berpolimer.

Metaposfat mempunyai struktur-struktur yang mengandung anion yang

berkongsi menduduki dua sudut tetrahidrion PO4. Keadaan ini

membawa kepada struktur rangkai dan siklis seperti yang ada pada

polisilikat dan poliborat.

Natrium metaposfat, (NaPO3) nama kolektif untuk kebanyakan

metaposfat yang terbentuk dari natrium dimana n mempunyai harga

11

yang berbeda-beda. Salah satu garam natrium yang dikenal dengan

nama Calgon, adalah natrium heksanmetaposfat dan banyak diperlukan

dalam kerja pencucian dan industri tekstil. Calgon juga melunakkan air

sadah dengan mengasingkan ion-ion magnesium dan kalsium dengan

cara menyerap ke dalam satu kompleks anion. Calgon terbentuk pada

pemanasan natrium posfat primer atau garam mikrokosmik hingga

merah, sebagai zat yang jernih seperti gelas :

NaH2PO4 Na2H2P2O7 + H2O

Na2H2P2O7 2NaPO3 + H2O

6NaPO3 → (NaPO3)6

Ia sangat berguna bagi obat pembersih guna menanggalkan

tanah yang melekat pada pakaian. Ia juga dipergunakan untuk

menyebarkan berbagai partikel koloid serta menstabilkan keadaannya,

umpama : pada waktu menyediakan cat bauran, ia diperlukan untuk

menyebarkan titanium (IV) oksida dalam adonan.

Berbeda dari asam ortoposfat, asam metaposfat dapat

mengkoagulasikan albumin (putih telur) dan memberikan endapan

putih dengan larutan barium klorida berasam (asam-asam yang lain

terjadi endapan hanya dalam keadaan alkalis (terjadi sangat lambat),

denganw arna kuning. Ia membentuk endapan putih dengan larutan

perak nitrat dalam keadaan yang hampir netral.

5. Sifat-Sifat Kimia Posfor

Sudah disebut terdahulu, bahwa posfor putih itu lebih reaktif dari alotrop

yang lain. Seterusnya, yang dibicarakan adalah alotrop putih dan merah saja.

(1) Reaksi dengan udara

Posfor terbakar dalam udara membentuk posfor trioksida atau pentoksida,

tergantung jumlah udara yang tersedia :

P4 + 3O2 → P4O6 (udara terbatas)

P4 + 5O2 → P4O10 (udara berlebih)

12

(2) reaksi dengan air

Posfor tidak bereaksi dengan air pada kondisi yang mana juga.

(3) reaksi dengan asam-asam

Posfor hanya bereaksi dengan asam yang bersifat sebagai oksidator kuat

saja, umpama: asam sulfat pekat panas atau asam nitrat yang juga pekat panas,

dengan kedua asam itu akan terbentuk asam posfat :

P 4 + 10H 2 S0 4 → 4Hз,P02 + 10S02 + 4H20

(4) reaksi dengan alkali

Hanya posfor putih saja yang dapat bereaksi dengan alkali itu pun harus

dari larutan alkali kostik pekat dan panas :

P4 + 3NaOH + 3 H20 –PH3 + 3NaH2P02

(5) reaksi dengan unsur lain

Posfor bereaksi cepat dengan belerang ataupun halogen. Posfor juga

bereaksi dengan beberapa logam membentuk posfida, seperti magnesium dan

kalsium.

6. Cahaya posfor

Pada suhu 20°C, tekanan uap posfor putih itu sekitar 0,027 nm dan uap ini

langsung dioksidasikan dalam udara, memberikan asap putih dan cahaya hijau

lemah, tanpa adanya satu nyala. Cahaya ini dihasilkan hanya dari sejumlah kecil

uap (5 bagian dalan: 10 juta bagian gas bila tidak terdapat inhibrito). Cahaya ini

juga diperlukan dalam uji posfor (Mitscherlich).

Cahaya posfor ini pertama diselidiki Boyle (1680 - 1682) yang

menunjukkan :

(1) cahaya posfor hanya terjadi oleh adanya udara ;

(2) suatu asam terbentuk yang berbeda dari asam posfat ;

(3) cahaya terbentuk oleh larutan posfor dalam minyak olive dan

beberapa jenis minyak lain:

13

(4) cahaya terbentuk oleh sejumlah kecil posfor (satu bagian da lam

500.000 bagian)

(5) setelah lama didedahkan kepada posfor, udara memperlihatkan

suatu bau kuat dari ozon yang jelas dari asam yang nampak.

Cahaya posfor berlainan dengan letupan, dan cahaya hanya dapat dilihat

pada batas-batas tekanan tertentu dari oksigen yang berhubungan dengan posfor.

Terbentuknya cahaya ini dikatalisasikan oleh ozon atau nitrobenzen, dan dengan

mudah dihambat oleh zat-zat seperti etilen, propilen atau pun isopren.

Sekarang diperkirakan bahwa pencahayaan itu terjadi oleh suatu sistem

reaksi rantai yang membebaskan atom-atom oksigen sebagai pembawa reaksi

rantai. Dengan begitu pembentukan ozon pada pencahayaan ini dapatlah

diketahui, oleh sebab ozon terbentuk bila aton-atom oksigen bertumbukan dengan

molekul oksigen.

8. Kegunaan Posfor

Banyak posfor yang ditukarkan kepada asam posfat atau posfat yang

diperlukan bagi menghilangkan karat dan pembuatan pupuk. Persenyawaan posfor

juga banyak yang dipergunakan dalam insektisida, plastisiser (bahan pembentuk

sifat plastis), detergen dan sebagai agen pengapung.

Posfor merah dipergunakan untuk membuat pancalogam seperti posfor

perunggu; ia juga dipergunakan dalam industri korek api.

7. Persenyawaan posfor

A. Posfida

Merupakan persenyawaan biner dari posfor dengan unsur lain yang lebih

elektropositif (logam-logam), sedangkan persenyawaan biner yang terbentuk

dengan unsur lain yang lebih elektronegatif, nama akan dimulai dengan posfor,

umpama: posfor pentakio- rida, posfor trioksida.

Posfida dapat disediakan dengan cara :

(1) mereaksikan l3ngsung suatu logam dengan posfor, umpama dari

logam magnesium dan kalsium :

14

6Mg + P4→2MgP2

(2) reduksi suatu posfat dengan aluminium atau karbon pada suhu

yang tinggi .

Ca3(P04)2' + 8C → Ca3P2 + 8CO

(3) reaksi pengendapan, yang terjadi bila posfin dialirkan ke dalam

larutan garam logam, umpama : perak nitrat,

PH5 + 6AgN05 → Ag?P.3AgN05 + 3KN05

(4) melarutkan posfor putih ke dalam larutan garam logam, umpama:

3P + 3CU304 + 6H20 → Cu3P + 2H3P04 + 3H2S04

Posfida dari logam elektropositif kuat bersifat ion, serupa dengan nitrida

yang bersesuaian, umpama : kalsium posfifa, jika dilarutkan dalam air juga akan

menghasilkan posfin :

Ca3P2 + 6H20 → 3Ca(0H)2 + 2PH3

B.. Posfor Hidrida dan Posfonium;

a. Posfor Hidrida

Dikenal dua macam hidrida posfor, yaitu posfin PH3, dan diposfin, P2H4.,

Posfin tidak tulin terdapat di alam sebagai akibat mereputnya zat-zat organik

karena pengaruh bakteri dan dalam gas-gas yang timbul pada daerah yang lembab

seperti rawa-rawa, gua dan tanah pekuburan. Posfin seperti ini sangat mudah

terbakar karena bercampur dengan bahan lain, khususnya diposfin, mengeluarkan

cahaya berkelip-kelip (Will-O-Wisp).

Posfin pertamakali diketahui terjadi pada pemanasan posfor putih bersama

alkali. Pada masa sekarang, penyediaan posfin dipakai alkali kostik pekat. Posfin

yang segera terbakar itu mengandung diposfin yang terbpntuk bersama -nosfin

menurut persamaan :

6P+ 4NaH + 4H?O → 4NaH2PO2 + P2 H4.

15

Dalam penyediaan posfin, udara dalam pesawat dan bejana penyediaan

harus dikelurkan. Kermudian diposfin dipisahkan dengan cara pendinginan.

hingga di bawah suhu 520C (titik didih diposfin) di mana diposfin akan

mengembun sebagai zat cair, sedangkan posfin tetap sebagai gas (titik didih -

900C).

Posfin juga terbentuk pada hidrolisis posfida, umpama dari kalsium

posfida:

Ca3P2 + 6H2O → 3Ca(OH)2 + 2PH3

Posfin yang terbentuk ini mengandung sedikit diposfin. Posfin yang tidak

segera terbakar tetapi mengandung danat hampir 6 persen hidrogen terbentuk

pada pemanasan asam posfit (Davy, 1812).

Posfin yang murni disediakan dengan mengerjakan larutan 30 prosen

kalium hidroksida kepada posfonium iodida yang diberi pecahan kaca :

PH4I + KOH → KI + H2O + PH3

Alternatif lain, mereduksi posfor triklorida dengan litium aluminium

hidrida dalam larutan bereter kering :

4PC13 + 3LiAlH4 → 4PH3 + 3LiCl + 3AlCl3

Posfin yang murni tidak segera terbakar. Ia merupakan se- buah gas yang

tidak berwarna, bau tidak sedap (seperti ikan busuk) dan sangat beracun. Sukar

larut dalam air, larutan bersifat basa lemah, netral terhadap lakmus. Molekul

mengandung ikatan kovalen dengan bentuk piramida seperti amoniak.

Posfin segera terbakar dalam udara sertamerta bila bercampur dengan

diposfin tetapi tidak di bawah suhu 1500 C bagi yang murni,

4PH3 + 8O2 →P4O1 + 6H2O

Ia dengan sendirinya menyala dalam gas klor dan terbentuk triklorida :

PH3 + 3Cl2 →PCl3 + 3HC1

Mengurai pada pemanasan menjadi unsur-unsurnya, dan dengan itu

merupakan reduktor yang baik dan kuat. Larutan garam tembaga, perak dan emas

16

direduksi menjadi posfida, yang kemudian dapat direduksi lanjut sehingga

terbentuk logam bebas.

Posfin juga dapat membentuk senyawa adiai dengan persenyawaan lain,

asal salah satu atom persenyawaan lain ini dapat menerima pasangan elektron dari

posfin , umpama : borium trifluorida.

b. Posfonium

Posfin mempunyai suatu struktur yang serupa dengan amoniav dengan

satu pasangan elektron bebas tetapi dengan kemampuan menarik proton yang jauh

lebih lemah. Persenyawaan yang terjadi dari posfin dan proton itu disebut ion

posfonium, PH4 :

PH3 + H+ → PH4+

posfin posfonium

Posfin yang bersifat basa itu dapat bereaksi dengan asam asam dan

membentuk persenyawaan posfonium (garam posfonium), umpama dengan

hidroklorida akan membentuk posfonium klorida, PH4C1. Garam-garam

posfonium itu, bahkan yang berasal dari asam kuat pun akan segera terurai

menjadi posfin dan asam kembali. Posfonium klorida terurai sempurna di bawah

suhu 00 C. Hanya posfonium iodida yang stabil, yang baru mengurai pada

pemanasan perlahan. Zat ini disediakan dengan cara menambahkan air secara

terkendali pada campuran posfor putih-iodin bebas udara. Posfnr dan iodin

dilarutkan dalam karbon disulfida dingin es dalam uda ra karbon dioksida. Pelarut

disulingkar. Penambahan tetes-tetes air menghasilkan posfin dan hidroiodide,

yang keluar melalui aliran lambat karbon dioksida dan kemudian mengental

sebagai hablur tidak berwarna posfonium iodida, PH.I. Reaksi dasarnya:

5I2 + 18P + 32H2O→ 1CFH4I + 8H3PO4

Ia terurai pada pemanasan hingga 60 C, membentuk posfin dan HI.

C. Posfor Halida dan Oksihalida

17

Posfor dapat membentuk berbagai halida jenis PX7| dan PXc kecuali bagi

iodin.

a. Posfor hidrida' (Diposfin)

Seperti sudah disebutkan terdahulu, bahwa diposfin ini dapat bentuk pada

reaksi antara posfor dengan alkali. Dapat juga terbentuk pada pelarutan kalsium

posfida kotor, karena posfat ini mengandung sedikit kalsium monoposfida, yang

oleh air diuraikan menjadi kalsium hidroksida dan diposfin.

D. Posfor Halida dan Oksihalida

Posfor dapat membentuk berbagai halida dengan halogen dan didanat

persenyawaan jenis FX- dan FX, kecuali bagi iodin.

a. Posfor Fluorida

Posfor trifluorlda. Merupakan gas yang stabil, tidak berwarna, tidak

berasap dalam udara dan sangat sedikit diurai air, lebih cepat oleh alkali.

Mengandung ikatan kovalen, dan dengan molekul bentuk piramida.

Campurannya dengan oksigen dalam bunga api listrik dapat meletus dan

membentuk posfor oksifluorida,POF.

Posfor trifluorida, PF, terbentuk pada reaksi antara posfor triklorida

dengan arsen trifluorida :

PCl3 + AsF3 →PF + AsCl3

Fluorida ini juga dibuat langsung dari unSur-unsurnya, dengan

menggunakan fluor terbatas. Reaksi harus dilakukan dalam keadaan kering,

bebas dari air. Hal ini disebabkan karena dalam keadaan berair, ia akan diuraikan

:

PF5 + H2O →P(CH)3 + 3HF ,

Posfor pentafluorida, PFr. Zat ini juga merupakan gas yang tidak

berwarna, yang oerasap di udara, diuraikan air menjadi a- sam posfat. Ia

mengandung ikatan kovalensi dengan bentuk serupa dengan posfor

pentaklorida .

18

Posfor pentafluorida disediakan dengan mengerjakan arsen trifluorida

pada posforpentaklorida panas :

5AsF3, + 3PCl5 →3PF5 + 5AsCl3

Fluorida ini dapat membentuk suatu kompleks asam kuat, umpama: asam

heksafluoroposfat, KPFg dan garamnya NaPFg.

b. Posfor Klorida

Posfor triklorida, PCI3 . Klorida .ini dapat disediakan dengan

rangkaian peralatan seperti yang tersusun dalam Ganbar 2.5. (susunan alat ini

juga dapat dipergunakan untuk pembuatan timah(IV)klorida). Posfor putih

yang kering ditempatkan dalam sebuah retor yang udaranya telah dikeluarkan

dan mengganti dengan karbon dioksida. Pada pengaliran gas klor, posfor

terbakar secara spontan dan posfor triklorida r.enguap di atasnya. Reaksi

dapat dikendalikan dengan mengatur keoepatan pengaliran gas klor dan

posiri. relatif tacung pengalir terhadap posfor. Suatu pernbakaran yang kuat

menjadikan posfor menguap. Posfor triklorida disulingkan kembali dan

dikumpulkan sebagai zat cair yang tidak berwarna tetapi berasap di udara,

dengan titik didih.

19

Gambar 2.5. Penyediaan Posfor Triklorida (dalam almari)