Reaksi metatesis: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
k Bot: Perubahan kosmetika |
Perbaikan |
||
Baris 15:
Reaksi metatesis merupakan teknik yang umum bagi pertukaran [[ion lawan]]. Pemilihan reaktan dalam reaksi ini ditentukan melalui [[diagram kelarutan]] atau [[energi kisi]]. [[Teori HSAB]] dapat pula digunakan untuk memprediksi produk dari reaksi metatesis ini.<ref name=pearson>{{cite journal |title=Hard and Soft Acids and Bases.|last=Pearson|first=Ralph G.|journal=[[Journal of the American Chemical Society]] |year=1963 |volume= 85 |issue=22|pages=3533–3539|doi=10.1021/ja00905a001|language=en}}</ref>
== Aturan kelarutan ==
Untuk menentukan apakah reaksi metatesis terjadi atau tidak maka perlu diketahui apa jenis senyawa ionik yang membentuk endapan. Dari sini, digunakan aturan kelarutan, yang umum digunakan untuk memprediksi senyawa ionik mana yang larut dan mana yang tak larut. Tabel berikut mencantumkan beberapa aturan kelarutan yang umum.<ref>{{cite book|title=Ionic Compounds: Applications of Chemistry to Mineralogy |first=Claude H. |last=Yoder |publisher=John Wiley & Sons |year=2007 |isbn=9780470075098 |page=155 |url=https://books.google.co.id/books?id=IBiLTyfpYzEC&pg=PA155 |language=en}}</ref><ref>{{cite book|title=Chemistry: Principles and Practice |first1=Daniel L. |last1=Reger |first2=Scott R. |last2=Goode |first3=David W. |last3=Ball |publisher=Cengage Learning |year=2009 |isbn=9780534420123 |url=https://books.google.co.id/books?id=OUIaM1V3ThsC&pg=PA144 |page=144 |language=en}}</ref>
{| class="wikitable"
|-
! Umumnya larut dalam air !! Pengecualian
|-
| Seluruh senyawa Li<sup>+</sup>, Na<sup>+</sup>, Rb<sup>+</sup>, Cs<sup>+</sup>, dan NH<sub>4</sub><sup>+</sup> || Tidak ada
|-
| Seluruh senyawa <chem>NO3^-</chem> dan <chem>CH3COO-</chem> || Tidak ada
|-
| Senyawa Cl<sup>-</sup>, Br<sup>-</sup>, dan I<sup>-</sup> || Ag<sup>+</sup>, Hg<sub>2</sub><sup>2+</sup>, dan Pb<sup>2+</sup>
|-
| Senyawa <chem>SO4^2-</chem> || Hg<sub>2</sub><sup>2+</sup>, Pb<sup>2+</sup>, Sr<sup>2+</sup>, dan Ba<sup>2+</sup>
|-
! Umumnya tak larut dalam air || Pengecualian
|-
| Senyawa <chem>CO3^2-</chem> dan <chem>PO4^3-</chem> || Li<sup>+</sup>, Na<sup>+</sup>, K<sup>+</sup>, Rb<sup>+</sup>, Cs<sup>+</sup>, dan NH<sub>4</sub><sup>+</sup>
|-
| Senyawa OH<sup>-</sup> || Li<sup>+</sup>, Na<sup>+</sup>, K<sup>+</sup>, Rb<sup>+</sup>, Cs<sup>+</sup>, dan NH<sub>4</sub><sup>+</sup>
|}
Jika suatu senyawa mampu larut, maka digunakan label (aq), menandakan bahwa senyawa tersebut terlarut. Jika senyawa tersebut tak larut, maka digunakan label (s), menandakan bahwa senyawa tersebut mengendap keluar dari larutan tersebut. Jika seluruhnya larut, maka tidak ada reaksi yang diharapkan.
Sebagai contoh, reaksi metatesis antara [[natrium sulfat]] dan [[stronsium klorida]]. Aturan kelarutan menyatakan bahwa seluruh senyawa natrium larut dan semua senyawa klorida ionik larut kecuali Ag<sup>+</sup>, Hg<sub>2</sub><sup>2+</sup>, dan Pb<sup>2+</sup>. Karenanya, Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> dan SrCl<sub>2</sub> keduanya larut. Produk yang mungkin dari reaksi ini adalah NaCl dan SrSO<sub>4</sub>. Apabila ditinjau lebih lanjut, NaCl, dengan aturan yang sama, bersifat larut, sementara SrSO<sub>4</sub> bersifat sebaliknya (sebagaimana aturan kelarutan, semua senyawa sulfat larut, kecuali Sr<sup>2+</sup>). Karena itu, dapat diprediksi bahwa senyawa tersebut tidak larut—dalam bentuk endapan. Dari analisis tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa reaksi dapat terjadi, dan persamaan reaksinya dapat ditulis sebagai:<ref>{{cite book|url=https://2012books.lardbucket.org/books/beginning-chemistry/s08-02-types-of-chemical-reactions-si.html |chapter=Types of Chemical Reactions: Single- and Double-Displacement Reaction |title=Beginning Chemistry (v. 1.0) |accessdate=22 Januari 2016 |first=Andy |last=Schmitz |language=en}}</ref>
:Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> (aq) + SrCl<sub>2</sub> (aq) → 2NaCl (aq) + SrSO<sub>4</sub> (s)
== Jenis reaksi ==
Baris 20 ⟶ 48:
=== Reaksi pengendapan ===
{{Utama|Reaksi pengendapan}}
[[Berkas:Reaction between potassium dichromate and sulfuric acid (3).jpg|jmpl|Pembentukan kromium trioksida dari reaksi antara kalium dikromat dan asam sulfat.]]
Reaksi pengendapan terjadi ketika dua [[senyawa ionik]] terlarut di dalam [[air]] dan membentuk suatu senyawa ionik baru yang tak larut; senyawa baru ini keluar dari larutan sebagai endapan padat. Pembentukan endapan padat merupakan penanda bahwa reaksi tersebut berlangsung. Sebagai contoh, reaksi antara [[kalium dikromat]] dengan [[asam sulfat]] yang menghasilkan endapan merah [[kromium trioksida]]:<ref>{{cite web|url = http://www.chemicalland21.com/industrialchem/inorganic/CHROMIUM%20TRIOXIDE.htm |title = Chromium trioxide |publisher = AroKor Holdings Inc.|website = Chemicalland21.com |accessdate = 15 Juni 2014 |language=en}}</ref><ref name=Ullmann>{{cite book|author=H. Wayne Richardson |chapter=Copper Compounds |title=Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry |year=2005 |publisher=Wiley-VCH |location=Weinheim |doi=10.1002/14356007.a07_567 |language=en}}</ref>
:H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>(aq) + K<sub>2</sub>Cr<sub>2</sub>O<sub>7</sub>(aq) → 2 CrO<sub>3</sub>(s) + K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>(aq) + H<sub>2</sub>O(l)
Reaksi metatesis terkadang digunakan untuk memperoleh [[Garam (kimia)|garam]] yang larut dalam [[pelarut organik]]. Sebagai contoh, berikut adalah ilustrasi pengubahan [[natrium perenat]] menjadi garam [[tetrabutilamonium]]:<ref>{{cite journal|author=J. R. Dilworth, W. Hussain, A. J. Hutson, C. J. Jones, F. S. Mcquillan |title=Tetrahalo Oxorhenate Anions |journal=[[Inorganic Syntheses]] |year=1997 |volume=31 |pages=257–262 |language=en |doi=10.1002/9780470132623.ch42}}</ref>
:NaReO<sub>4</sub> + N(C<sub>4</sub>H<sub>9</sub>)<sub>4</sub>Cl → N(C<sub>4</sub>H<sub>9</sub>)<sub>4</sub>[ReO<sub>4</sub>] + NaCl
Baris 35 ⟶ 69:
=== Reaksi pembentukan gas ===
[[Berkas:Baking soda and vinegar.jpg|jmpl|Reaksi antara soda kue (natrium bikarbonat) dan cuka (asam asetat), menghasilkan gelembung gas karbon dioksida]]
Reaksi antara asam dan suatu [[karbonat]] atau [[bikarbonat]] selalu menghasilkan [[asam karbonat]] sebagai produk, yang secara spontan terurai menjadi gas [[karbon dioksida]] dan air.<ref>{{cite journal |last= de Marothy |first= S. A. |year=2013 |title=Autocatalytic decomposition of carbonic acid |url=https://dx.doi.org/10.1002/qua.24452 |journal=Int. J. Quantum Chem. |volume=113 |issue=20 |pages=2306–2311 |doi=10.1002/qua.24452 |accessdate=19 Januari 2015|language=en}}</ref> Pelepasan gas karbon dioksida dari campuran reaksi dapat diamati dengan timbulnya gelembung udara. Sebagai contoh, reaksi "gunung berapi" yang umum dilakukan dalam demo kimia saat pameran ilmiah, yang melibatkan [[asam asetat]] dengan [[natrium bikarbonat]]:
:{{chem|CH|3|COOH}} + {{chem|NaHCO|3}} → {{chem|CH|3|COONa}} + {{chem|CO|2}} + {{chem|H|2|O}}
Baris 41 ⟶ 76:
{{Utama|Redoks}}
Dalam reaksi metatesis redoks, suatu atom logam dalam senyawaan (atau dalam larutan) mengalami reduksi atau oksidasi. Sebagai contoh, reaksi antara [[tembaga]] dan [[asam nitrat]] pekat yang menghasilkan [[tembaga(II) nitrat]], [[nitrogen dioksida]] dan air.<ref name=Ullmann
▲Dalam reaksi metatesis redoks, suatu atom logam dalam senyawaan (atau dalam larutan) mengalami reduksi atau oksidasi. Sebagai contoh, reaksi antara [[tembaga]] dan [[asam nitrat]] pekat yang menghasilkan [[tembaga(II) nitrat]], [[nitrogen dioksida]] dan air.<ref name=Ullmann>{{cite book|author=H. Wayne Richardson |chapter=Copper Compounds |title=Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry |year=2005 |publisher=Wiley-VCH |location=Weinheim |doi=10.1002/14356007.a07_567 |language=en}}</ref>
:Cu(s) + 4HNO<sub>3</sub>(aq) → Cu(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>(aq) + 2NO<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>O(l)
| |||