Sintesis 3 Edit

34
SEMOGA KELAS INI DIBERKATI

description

bahan ajar kimia seintesis anorganik

Transcript of Sintesis 3 Edit

  • SEMOGA KELAS INI DIBERKATI

  • Kalium nitrat[1]

  • Sifat Sifat Asam Sebagai mana asam pada umumnya, asam nitrat bereaksi dengan alkali, oksida basa, dan karbonat untuk membentuk Garam , seperti amonium nitrat. Karena memiliki sifat mengoksidasi, asam nitrat pada umumnya tidak menyumbangkan protonnya (yakni, ia tidak membebaskan hidrogen) pada reaksi dengan logam dan garam yang dihasilkan biasanya berada dalam keadaan teroksidasi yang lebih tinggi. Karenanya, perkaratan (korosi) tingkat berat bisa terjadi. Perkaratan bisa dicegah dengan penggunaan logam ataupun aloi anti karat yang tepat.

  • Sifat Sifat OksidasiSifat-sifat oksidasiReaksi dengan logamSebagai sebuah oksidator yang kuat, asam nitrat bereaksi dengan hebat dengan sebagian besar bahan-bahan organik dan reaksinya dapat bersifat eksplosif. Produk akhirnya bisa bervariasi tergantung pada konsentrasi asam, suhu, serta reduktor. Reaksi dapat terjadi dengan semua logam kecuali deret logam mulia dan aloi tertentu. Karakteristik ini membuat asam nitrat menjadi agen yang umumnya digunakan dalam uji asam. Secara umum reaksi oksidasi utamanya terjadi dengan asam pekat, membentuk nitrogen dioksida (NO2).Cu + 4H+ + 2NO3- Cu+2 + 2NO2 + 2H2O pada asam nitrat encer, terbentuk nitrogen oksida (NO) 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2OKarena asam nitrat merupakan oksidator, Hidrogen (H2) jarang terbentuk. Hanya magnesium (Mg), mangan (Mn), dan kalsium (Ca) yang bereaksi dengan asam nitrat dingin dan encer yang dapat menghasilkan hidrogen:Mg(s) + 2HNO3(aq) Mg(NO3)2(aq) + H2(g) Asam nitrat mampu menyerang dan melarutkan semua logam yang ada pada tabel periodik, kecuali emas dan platina

  • Reaksi dengan Non LogamKetika asam nitrat bereaksi dengan berbagai unsur non-logam, terkecuali silikon serta halogen, biasanya ia akan mengoksidasi non-logam tersebut ke keadaan oksidasi tertinggi dengan asam nitrat menjadi nitrogen dioksida untuk asam pekat dan nitrogen monoksida untuk asam encer.C + 4HNO3 CO2 + 4NO2 + 2H2Oataupun3C + 4HNO3 3CO2 + 4NO + 2H2O

  • GARAM GARAM NITRATAsam nitrat dan garamnya merupakan senyawa okso dari nitrogenAsam nitrat dibuat dengan merubah nitrogen dalam atmosfir menjadi amonia,kemudian dioksidasi menjadi NO. NO diserap ke dalam air yang mengandung oksigen. Molekul gas asam nitrat memp struktur sbb:Asam nitrat pada suhu kamar berbentuk cair, td 84,10C, tb -41,590CAsam murni dapat mengalami ionisasi: 2HNO3 NO2++NO3-+H2OLarutan asam nitrat pekat normal (70%) berwarna kuning karena adanya fotokimia yang menghasilkan NO2:2HNO3 hv 2NO2 +H2O +1/2O2

  • Asam nitrat jenuh memiliki sifat oksidator sangat kuat terhadap logam-logam tertentu seperti emas dan platinaAsam nitrat dicampur dengan asam klorida akuaregia (1:3)Unsur-unsur non logam dioksidasi oleh asam nitrat pekat menjadi oksida atau okso.Kekuatan oksidator tergantung pada besarnya konsentrasi (kurang dari 2 M) tidak bersifat oksidator. Garam nitrat banyak dijumpai di Chili terutama dalam bentuk natrium nitrat sendawa Chili, sendawa ( kalium nitrat)Garam-garam nitrat mudah larut dalam air dan higroskopisBeberapa garam nitrat dapat diperoleh dalam bentuk anhidrat dan tidak mengalami dekomposisi pada pemanasan tinggi.ion nitrat memiliki struktur sbb:

    Struktur ini dalam teori ikatan valensi dijelaskan sbg hidrida resonansi

  • Dalam teori orbital molekul dijelaskan bahwa nitrogen membentuk tiga ikatan menggunakan orbital hibrida SP2 Orbital pz nitrogen dan tiga orbital atom oksigen bergabung membentuk orbital molekul yang ditempati oleh 2 elektron .Ion nitrat dapat digunakan sebagai ligan dan komplek yang dibentuk stabil.Contoh:(C6H5)3PO]2M(NO3)2M= Co dan NiTidak terdekomposisi sampai temperatur 2700C

  • Garam nitratuntuk pupuk kembang api bahan peledak.produk medis fungisida , insektisida, cat rambut korek apipengawet makanan emailoksidator untuk roket.

    Amonium Nitrat (NH4NO3)Untuk pupuk nitrogenbahan peledak, pada penambangan terdekomposisi menjadi N2 Pada suhu (200-260 0C) NOMereaksikan HNO3 dengan NH3reaksinya:HNO3 +NH3 NH4NO3

  • NATRIUM KLORIDAKEGUNAAN:Bahan dasar pembuatan beragam senyawa kimia seperti:Natrium HidroksidaNatrium sulfatasam kloridanatrium fosfatnatrium klorat dan kloritPEMBUATAN:Garam dapur diperoleh melalui tiga cara yang berbeda yaitu:penguapan dari energi matahari dari air lautpenambangan bijih garamsumur-sumur air garam

  • Natrium sulfat digunakan dalam industri pengolahan kertas bekas,deterjen, industri gelas, pewarna,tekstilpembentukan garam kue:1. proses Mannhein:NaCl +H2SO4 NaHSO4+HClNaHSO4 +NaCl Na2SO4+HCl2. proses Hargreaves4NaCl + 2SO2 + 2H2O+ O2 2Na2SO4 + 4HClGaram glauber:(Na2SO4.10H2O)Pembuatan:melarutkan garam kue dalam larutan induknya, pemisahan pengotornya, penjernihan dan kristalisasi.Campuran natrium sulfat dengan larutan induk ditambahkan pasta klorida dalam kalsium hidroksida dan juga larutan kalsium hidroksida kental shg menetralkan campuran tersebut,

  • Natrium Bisulfat (Niter cake)pembuatan dengan 2 cara:1.reaksi natrium nitrat dengan asam sulfatNaNO3 + H2SO4 NaHSO4+ HNO3

    2. Memanaskan garam dapur dengan asam sulfatNaCl +H2SO4 NaHSO4 +HClNatrium Bisulfit (NaHSO3)Kegunaan:sebagai bahan intermedit dalam industri farmasipengawet makanansebagai bahan antiklor pada industri pulp,kertas,tekstil, industri pengolahan air ataupun industri pengolahan limbahKegunaan NaHSO4:Bahan pembersihindustri pewarnaan

    Pembuatan:melewatkan 7-8% gas SO2 kedalam larutan yang mengandung natrium bisulfat dan suspensi natrium karbonatreaksinya 2NaHSO4 +2Na2CO3 +2H2O+4SO2 6 NaHSO3 +2CO2

  • NATRIUM SULFITSenyawa yang mudah teroksidasi(banyak digunakan pada penggunaan2pereduksi kuat. contoh:memutihkan wool dan suteraantiklor setelah pemutihan benang, tekstil, dan kertas serta sebagai pengawet makananpencegah warna coklat pada guladalam fotografibahan antiseptikmenghilangkan oksigen pada pengolahan air.PEMBUATAN:Melewatkan gas SO2 ke dalam NaCO3Reaksinya sbb: SO2 + NaCO3 NaSO3

    NATRIUM HIDROSULFITbanyak digunakan di industri:pewarnaan dan percetakancotonPEMBUATAN (dengan 3 cara)1. Debu seng yang mereduksi natrium bisulfit 2NaHSO3 +H2SO3 +Zn ZnSO4 + Na2S2O4+2H2Odalam proses ini ditambahkan NaOH dan NaCl

    2. Mereaksikan seng yang dilarutkan dalam formaldehid dengan gas SO2 2zn +HCOOH +2SO2 Na2CO3 Na2S2O4 +CO2 +H2O+2ZnO

    3. mereaksikan Naformat yg dilarutkan dlm alkohol dg gas SO2 HCOONa+2SO2 +NaOH Na2S2O4 + CO2 +H2O

  • Natrium Sulfida (Na2S)KEGUNAANSebagai reduktor untuk senyawa-senyawa aminoindustri zat warnaindustri kulitindustri rayon ,metalurgi, photografiPEMBUATAN:1. Reduksi Na2SO4 dengan C atau CO Na2SO4 + 4C Na2S + 4CO Na2SO4 + 4CO Na2S + 4CO22. Reaksi larutan jenuh NaOH dg H2S H2S +NaOH NaHS +H2O NaHS +NaOH Na2S +H2O

    NATRIUM TIOSULFAT (Na2S2O3)Garam ini dalam bentuk kristal besar dengan 5 molekul air hidratKEGUNAANbahan antiklorsebagai sumber SO2dalam fotografimereduksi indigoPEMBUATAN:1. Mereaksikan natrium sulfit dengan sulfur Na2SO3 + S Na2S2O32. Mereaksikan natrium sulfida dengan gas SO2 dan natrium karbonat Na2CO3 +2Na2S + 4SO2 2Na2S2O3 + CO2

  • NATRIUM NITRIT (NaNO2)Kegunaan:dalam industri warna u/diazonisasi amin.Sebagai bahan pengawet pada dagingbersama natrium nitrat digunakan dlm pengolahan logampembuatan:NaNO3 +Pb NaNO2 +PbONa2CO3 +2NO +1/2O2 2NaNO2 +CO2

  • NATRIUM SILIKATKegunaan:untuk katalis silika dan silika gelindustri detergen, sabun, pigment, lem (adesif),pembersih logam, pengolahan air dan kertas.Silikat koloid (water glass) banyak digunakan untuk lem berbagai macam benda, khususnya paperboard.PembuatanNa2CO3 +nSiO2 Na2O.nSiO2 +CO2

  • NATRIUM PEROKSIDA (Na2O2)Bubuk berwarna kuning pucat dan higroskopismengabsorbsi kelembaban dari udara dan membentuk hidrat putih seperti saljujika dilarutkan dalam air senyawa ini membentuk NaOH dan Oksigenbereaksi dengan gas karbon monoksida membentuk natrium karbonat dan dengan gas karbon dioksida menghasilkan natrium karbonat:Na2O2 +CO Na2CO3Na2O2 +CO2 Na2CO3 +O2Kegunaan:oksidator kuatbahan bleaching wool, sutera, kotonPembuatan:membakar natrium dengan udara atau oksigen berlebih.

  • Fungsi industri gas:pembuatan bahan-bahan kimia seperti Oksigen, Nitrogen dan Hidrogen.Nitrogendigunakan untuk mengawetkan makanan yang di paking (mengurangi reaksi kimia penyebab ketengikan)Oksigen dan Heliumdalam dunia medisCO2 dan ES kering pendingin

  • Karbon dioksida Karbon dioksida adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Ketika dihirup pada konsentrasi yang lebih tinggi dari konsentrasi karbon dioksida di atmosfer, ia akan terasa asam di mulut dan mengengat di hidung dan tenggorokan. Efek ini disebabkan oleh pelarutan gas di membran mukosa dan saliva membentuk larutan asam karbonat yang lemah. Sensasi ini juga dapat dirasakan ketika seseorang bersendawa setelah meminum air berkarbonat (misalnya Coca Cola). Konsentrasi yang lebih besar dari 5.000 ppm tidak baik untuk kesehatan.2]

  • PADAT DAN CAIRKegunaan:pendingin dan pembekusumber CO2 untuk minuman berkarbonatBahan pemadam kebakaranindustri asam salisilatmenetralkan kebasaanpengontrol pH untuk air buanganCO2 digunakan sebagai pendingin karena:1. Sifat keringnyaspesifik gravitynya tinggiefek pendinginnya baiktemperatur rendahgas yang dilepas berfungsi sebagai insulator

  • Pembuatan gas karbon dioksidaPembuatan CO2 skala laboratorium.Ion-ion karbonat CO3-dan HCO3- bereaksi langsung dengan ion hidrogen H2CO3Asam ini tidak stabil shg bila garam-garam ini direaksikan dengan asam akan menghasilkan CO2CO3- +H3O+ HCO3- +H2OHCO3- +H2O H2CO3H2CO3 H2O +CO2

  • Produksi dalam skala industri

    Karbon dioksida secara garis besar dihasilkan dari enam proses:[8]Sebagai hasil samping dari pengilangan ammonia dan hidrogen, di mana metana dikonversikan menjadi CO2.Dari pembakaran kayu dan bahan bakar fosil;Sebagai hasil samping dari fermentasi gula pada proses peragian bir, wiski, dan minuman beralkohol lainnya;Dari proses penguraian termal batu kapur, CaCO3;Sebagai produk samping dari pembuatan natrium fosfat;Secara langsung di ambil dari mata air yang karbon dioksidanya dihasilkan dari pengasaman air pada batu kapur atau dolomit

  • Isolasi gas karbon dioksidaKarbon dioksida bisa kita dapatkan dengan berbagai jenis reaksi kimia seperti reaksi pada kebanyakan asam dengan karbonat logam. Reaksi antara asam sulfat dengan kalsium karbonat adalah:H2SO4 + CaCO3 CaSO4 + H2CO3 H2CO3 kemudian terurai menjadi air dan CO2. Reaksi ini diikuti dengan pembusaan atau penggelembungan.Pembakaran dari semua bahan bakar yang mengandung karbon, seperti metana (gas alam), distilat minyak bumi (bensin, diesel\, minyak tanah, propana\), arang dan kayu akan menghasilkan karbon dioksida. Sebagai contohnya reaksi antara metana dan oksigen:CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O Besi direduksi dari oksida besi dengan kokas pada tungku sembur, menghasilkan pig iron dan karbon dioksida:2 Fe2O3 + 3 C 4 Fe + 3 CO2 Khamir mencerna gula dan menghasilkan karbon dioksida beserta etanol pada proses pembuatan anggur, bir, dan spiritus lainnya:C6H12O6 2 CO2 + 2 C2H5OH

  • 1. Minyak, gas bumi dibakar2. Gas hasil pembakaran didinginkan, dimurnikan dan dicuci di dalam dua menara pembasuh3. CO2 disingkirkan dg adsorpsi selektif lawan arah, etanolamin dalam air4. Larutan CO2-etanolamin dipompa ke dalam reaktivator5. CO2 dan uap keluar6. CO2 dimurnikan thd H2S dan amina7. CO2 dikompresi

  • Pembuatan:1.Penguraian analitik H2O22H2O2(l) MnO2 2H2O(l) +O22.Penguraian thermal senyawa yang menghasilkan oksigena.KMnO4 (s) K2MnO4(s)+MnO2(s) +O2(g)b. KClO3(l) 2KCl (s) +3O2 (g)c. 2KNO3(s) 2KNO2 (s) +O2(g)3. Reaksi antara peroksida dan air2NaNO2 (s)+2H2O(l) 4NaOH(g) +O2(g)Secara komersial:1.Destilasi Bertingkat2.Elektrolisis Air2H2O(l) 2H2(g) +O2(g)

    3. Memanaskan serbuk kalium klorat KClO3 dengan katalisator mengan oksida (batu kawi) MnO2 sebagai katalis Reaksinya : 2KClO3(s) MnO2 2KCl(s) + O2(g)Kegunaan Oksigen:Produksi bajaMembersihkan kerak besi gelondonganIndustri kimia spt sintesis asetilen, etilena oksida, amonia, metanol.Pemusnahan dan konversi sampah.

  • Pembuatan gas oksigen di laboratorium dapat dilakukan dengan cara memanaskan senyawa oksidanya.

    oksigen juga dapat diperoleh dengan cara mengelektrolisis larutan garam alkali nitrat atau alkali sulfatNaNO3 (aq) Na+ (aq) + NO3- (aq)Katoda (Pt) : 2H2O (l) + 2e- 2OH- (aq) + 2H2 (q)Anoda (Pt) : 2H2O (l) ) 2e- + 4H+ (aq) + O2 (g)

  • Udara yang mengandung 21% oksigen dan 78% nitrogen didinginkan hingga suhu -200 dengan tekanan tinggi sehingga udara mencair. Kemudian, udara cair tersebut secara berangsur-angsur dipanaskan. Pada suhu -195,8 , nitogen akan menguap, dan selanjutnya dipisahkan. Pada suhu -183 , oksigen cair akan menguap sehingga dapat dipisahkan dari gas lainnya.

  • HIDROGEN (H2)Kegunaan:untuk industri kimia spt: phenol, nitrogen,napthalen,diisobutilena,CO.Pembuatan:a. elektrolisis2H2O (l) 2H2(g) +O2 proses pembentukan HK dg uap air CnHm + n H2O H2O+(m/2+n)H CO + H2O CO2 +H2

    c. Proses oksidasi Parsial CH4 + 2O2 CO2 +2H2O CH4 + CO2 2CO +2H2 CH4 + 1/2O2 CO +2H2d. proses gasifikasi batubara C +H2O CO +H2 e. 2 Al (s) + OH- (aq) + 6 H2O(l) 2 [Al(OH)4]- (aq) +3 H2(g)

  • NITROGEN (N2)Kegunaan:1. selimut gas untuk mencegah kontak dengan oksigen2. menurunkan suhu sampai -2100C3. pembuatan Amoniauntuk membekukan makanan dan refrigerasiPengisi banPembuatan: memanaskan garam Amonia dan garam nitrit NH4+(aq) + NO2-(aq) panas N2(g) +2H2O (l)

  • Keuntungan dan Kelemahan Penggunaan Gas Nitrogen sbg pengisi banKeuntungan : 1. Tekanan ban terjaga lebih lama (menjadi lebih jarang mengisi ulang). 2. Daya cengkram dan kinerja ban menjadi optimal (akibat grip yang baik, tekanan yang tidak berkurang). 3. Menghemat BBM (tekanan tepat, meringankan kerja mesin). 4. Memperpanjang umur pakai ban (tekanan tepat, habisnya ban akan merata). 5. Meningkatkan keselamatan (tekanan tepat, grip dan stabilitas terjaga). 6. Tidak terjadi oksidasi pada karet ban (memperpanjang umur elastisitas karet ban). 7. Tidak membantu menimbulkan karat (aman bagi komponen besi). 8. Tekanan ban yang stabil terhadap temperatur ban (mengurangi kecelakaan akibat pecah ban - overpressure). Kelemahan : 1. Harga yang masih mahal. Umumnya berkisar sekitar 10ribu hingga 20 ribu rupiah untuk setiap ban. Belum lagi ada tambahan biaya apabila sebelumnya gas pengisi ban tersebut bukan N2, karena harus dikuras terlebih dahulu untuk kemudian diisi gas N2. Biaya kuras berkisar sekitar 5ribu - 10ribu rupiah. 2. Perawatan. Setiap kali ban sudah terisi oleh N2, maka selanjutnya jika tekanan berkurang, sangat disarankan untuk menambahkannya dengan N2 juga. 3. Ketersediaan. Belum banyak bengkel ban yang menyediakan jasa pengisian N2.

  • 1.Amonia bisa disintesis melalui proses Haber Bosch melalui fiksasi Nitrogena. Buat persamaan reaksi sintesis amonia melalui proses Haber Bosch!b. menurut saudara apakah jenis reaksi ini eksoterm ataukah endoterm dan berapa rasio molarnya?c. dalam sintesis amonia kenapa digunakan katalis yang dibuat dari besi?a. Rancanglah retrosintesis untuk pembentukan suatu senyawa kompleks heksa aquokromium (III) klorida b. Heksaamin krom (III) nitrat

    *