16002_kimia_teknik_modul_12
advertisement
MUDUL 12 REAKSI KIMIA DAN SUSUNAN BERKALA Setelah belajar mengenai bentuk atom dan cara atom saling tarik menarik dengan adanya ikatan kimia, kita akan melihat kereaktivan zat kimia untuk mempelajari bahwa sifat-sifat kimia dari zat ada hubungannya dengan struktur elektron dan ikatannya. Salah satu tujuan utama adalah menghubungkan sifat-sifat kimia dan reaksi dari unsur dengan tempatnya dalam Susunan Berkala. Dengan cara ini, kenyataan dari zat kimia akan lebih mudah diingat dan susunan berkala akan menjadi petunjuk bagi kita dalam mengikuti arah kereaktivan kimia. Reaksi Dari Logam Sebagai Zat Pereduksi Telah dipelajari bahwa logam adalah unsur dengan energi ionisasi dan elektronegativitas yang rendah. Logam sangat mudah kehilangan elektron dan sangat sukar untuk mendapatkannya kembali. Akibatnya bila bereaksi dengan unsur nonlogam akan berbentuk ion positif (kation) dan dalam proses ini ia akan teroksidasi. Logam dalam berekasi berperan sebagai zat pereduksi. Sebagai contoh adalah reaksi logam natrium dengan klor membentuk natrium klorida. 2Na(s) + Cl2(g) 2NaCI(s) Klor akan mengoksidasi natrium sehingga terbentuk ion Na+, dan dalam proses ini dikatakan bahwa natrium mereduksi klor menjadi Cl- (anion); klor menjadi oksidator dan natrium reduktornya. Kemampuan logam sebagai zat pereduksi tak terbatas pada reaksinya dengan unsur-unsur nonlogam. Banyak zat-zat lain dapat mengoksidasi logam sehingga logam juga berperan sebagai reduktor. Dengan mempelajari reaksi-reaksi ini, kita dapat mengurut logam-logam berdasarkan daya reduksinya. Reaksi logam dengan asam Salah satu cara. khas dari logam bertindak sebagai zat pereduksi adalah reaksinya dengan asam. Contohnya adalah reaksi dari seng dengan asam klorida atau asam. sulfat Zn(s) + 2HCI(aq) ZnC12(aq) + H2(g) Zn(s) + H2SO4(aq) http://www.mercubuana.ac.id ZnSO4(aq) + H2(g) H2(g) - Cu(s) + 2NO3 (aq) + 4H+(aq) Cu2+(aq) + 2NO2 (g) + 2H20 - Pada reaksi ini ion, 2NO3 direduksi menjadi NO2. Gas H2 tak terbentuk sebab H+ tak direduksi, ion hidrogennya bergabung dengan H20 yang juga dihasilkan reaksi ini. Bila - NO3 bekerja sebagai oksidator, hasilnya tergantung pada suatu tingkat dari berapa kepekatan dari asamnya. Misalnya dengan tembaga terjadi reaksi-reaksi berikut Dengan HNO 3 encer - 3Cu(s) + 2 NO3 (aq) + 8H+(aq) 3Cu2+(aq) + 2NO(g) + 4 H20 Dengan HNO 3 pekat - Cu(s) + 2 NO3 aq) + 8H+(aq) Cu2+(aq) + 2NO2(g) + 2 H20 Reaksi yang sama akan terjadi dengan perak. Sekali lagi, tak tergantung dari konsentrasi HNO3, H2 tetap tak terbentuk pada reaksinya. Sebagai gantinya ion nitrat akan direduksi menjadi gas NO atau NO2. Telah dikatakan bahwa asam sulfat adalah salah satu contoh dari asam yang tak mengoksidasi dan memang demikianlah bila asam sulfat berada sebagai larutan encer dalam air. Tetapi bila larutan asamnya pekat dan panas maka dapat bekerja sebagai oksidator. Misalnya asam sulfat pekat dan panas akan bereaksi dengan tembaga sebagai berikut: Cu + 2H2SO4 + kalor CuSO4 + S02 + 2 H20 Hasil akhir persamaan ionnya Cu(s) + 4H+(aq) + SO42-(aq) Cu2+ + S02(g) + 2H20 Perhatikan bahwa dalam hal ini ion sulfat, SO42-yang akan direduksi menjadi S02 bukan H+. Kecenderungan logam untuk bereaksi dengan asam-asam memberikan suatu cara kasar untuk membagi logam-logam berdasarkan kemampuannya untuk bekerja sebagai reduktor. Logam-logam seperti seng, besi, magnesium dan aluminium yang dapat bereaksi dengan ion H+, lebih mudah dioksidasi sehingga merupakan reduktor yang lebih baik daripada seng dan perak, yang tak bereaksi dengan asamasam bukan pengoksidasi. Tetapi bagaimana cara membedakan antara logam-logam Zn, Fe, Mg dan Al dan bagaimana bila dibandingkan dengan Cu dan Ag dalam hal kemampuannya sebagai zat pereduksi? Deret aktivitas logam Reaksi dari suatu asam dengan logam merupakan sifat dari reaksi kimia dari golongan http://www.mercubuana.ac.id ionseng. Berarti seng lebih mudah dioksidasi dari pada tembaga. (Juga telah dibuktikan dengan pengarah ion H+ pada logam seng dan tem- baga) Dengan membandingkan kemampuan logam-logam untuk menggantikan logam lain dari senyawanya, kita dapat membuat deretan logam berdasarkan penurunan daya teroksidasinya. Misalnya: reaksi -reaksi percobaan berikut ini Fe(s) + Pb2+(aq) Fe2+(aq) + Pb(s) Mg(s) + Fe2+(aq) Mg2+(aq) + Fe(s) Pb(s) + Cu2+(aq) Pb2+(aq) + Cu(s) Dari reaksi-reaksi diatas dapat disimpulkan bahwa (1) Besi lebih mudah dioksidasi daripada timah hitam (Pb).(2) Magnesium lebih mudah dioksidasi daripada besi berarti magnesium juga lebih mudah dioksodasi daripada timah hitam.(3) Timah hitam lebih mudah dioksidasi daripada tembaga. Sehingga deret penurunan kemudahan dioksidasi adalah: Mg > Fe > Pb > Cu Daftar deret logam-logam yang dibuat berdasarkan cara ini disebut deret keatifan. Daftar yang lebih lengkap diberikan pada tabel berikut: + - Li Li + e Ca Ce + e Rb Rb + e Ba http://www.mercubuana.ac.id K +e + - + - - ++ Ba + 2e - daya K + logam Barium daya Potasium - Li + e Kenaikan Rubidium + Li ion-ion Cesium Penurunan Lithium untuk dioksidasi Logam