Asam perklorat
Asam perklorat adalah suatu asam mineral dengan rumus HClO4. Senyawa ini biasa ditemukan sebagai suatu larutan tak berwarna, yang merupakan asam yang lebih kuat dari asam sulfat, asam nitrat dan asam klorida. Senyawa ini merupakan oksidator yang sangat kuat ketika panas, namun larutan berairnya hingga sekira 70% berat pada suhu kamar secara umum bersifat aman, dan hanya menunjukkan sifat keasamannya yang kuat dan tidak menunjukkan sifat pengoksidasinya. Asam perklorat digunakan untuk menyiapkan garam perklorat, terutama amonium perklorat, komponen penting dalam bahan bakar roket. Asam perklorat sangat korosif dan mudah membentuk campuran yang berpotensi menimbulkan ledakan.
| |||
| |||
| Nama | |||
|---|---|---|---|
| Nama IUPAC (sistematis)
asam klorat(VII) | |||
| Nama lain
Asam hiperklorat[1]
| |||
| Penanda | |||
Model 3D (JSmol)
|
|||
| 3DMet | {{{3DMet}}} | ||
| ChEBI | |||
| ChEMBL | |||
| ChemSpider | |||
| Nomor EC | |||
PubChem CID
|
|||
| Nomor RTECS | {{{value}}} | ||
| UNII | |||
| Nomor UN | 1873 | ||
CompTox Dashboard (EPA)
|
|||
| |||
| |||
| Sifat | |||
| HClO4 | |||
| Massa molar | 100.46 g/mol | ||
| Penampilan | cairan tak berwarna | ||
| Bau | tak berbau | ||
| Densitas | 1.768 g/cm3 | ||
| Titik lebur | −17 °C (1 °F; 256 K) (azeotrop)[4] −112 °C (anhidrat) | ||
| Titik didih | 203 °C (397 °F; 476 K) (azeotrop)[2] | ||
| larut | |||
| Keasaman (pKa) | −15.2 (±2.0);[3] ≈ −10 | ||
| Basa konjugat | Perklorat | ||
| Bahaya | |||
| Lembar data keselamatan | ICSC 1006 | ||
| Piktogram GHS |    
| ||
| Keterangan bahaya GHS | {{{value}}} | ||
| H271, H290, H302, H314, H373 | |||
| P210, P280, P303+361+353, P304+340, P310, P305+351+338, P371, P380, P375 | |||
| Titik nyala | Non-flammable | ||
| Senyawa terkait | |||
Senyawa terkait
|
Asam klorida Asam hipoklorit Asam klorit Asam klorat | ||
Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku pada suhu dan tekanan standar (25 °C [77 °F], 100 kPa). | |||
 verifikasi (apa ini   ?)
| |||
| Referensi | |||
Produksi
suntingAsam perklorat diproduksi secara industri melalui dua rute. Metode tradisional memanfaatkan kelarutan air yang tinggi dari natrium perklorat (209 g/100 mL air pada suhu kamar). Perlakuan larutan tersebut dengan asam klorida menghasilkan asam perklorat, mengendapkan natrium klorida padat:
- NaClO4 + HCl → NaCl + HClO4
Asam pekat dari senyawa ini dapat dimurnikan dengan distilasi. Rute alternatif, yang lebih langsung dan menghindari garam, memerlukan oksidasi anodik klorin berair pada elektroda platinum.[5][6]
Penyiapan laboratorium
suntingPerlakuan barium perklorat dengan asam sulfat mengendapkan barium sulfat, meninggalkan asam perklorat. Senyawa ini dapat pula dibuat dengan mencampurkan asam nitrat dengan amonium perklorat kemudian memanaskannya sambil menambahkan asam klorida. Reaksi ini menghasilkan dinitrogen monoksida dan asam perklorat karena reaksi bersamaan yang melibatkan ion amonium dan dapat dipekatkan dan dimurnikan secara signifikan dengan memanaskan sisa asam nitrat dan asam klorida.
Sifat
suntingAsam perklorat anhidrat adalah cairan berminyak yang tidak stabil pada suhu kamar. Senyawa ini membentuk setidaknya lima hidrat, beberapa di antaranya telah dikarakterisasi secara kristalografis. Padatan ini terdiri dari anion perklorat yang dihubungkan melalui ikatan hidrogen pada pusat H2O dan H3O+[7] Asam perklorat membentuk azeotrop dengan air, terdiri dari sekitar 72,5% asam perklorat. Bentuk asam ini stabil tanpa batas waktu dan tersedia secara komersial. Larutan tersebut bersifat higroskopis. Karenanya, jika dibiarkan terbuka ke udara, asam perklorat pekat mengencerkan dirinya sendiri dengan menyerap air dari udara.
Dehidrasi asam perklorat menghasilkan anhidrida diklorin heptoksida:[8]
- 2 HClO4 + P4O10 → Cl2O7 + H2P4O11
Kegunaan
suntingAsam perklorat terutama diproduksi sebagai prekursor amonium perklorat, yang digunakan dalam bahan bakar roket. Pertumbuhan peroketan telah menyebabkan peningkatan produksi asam perklorat. Beberapa juta kilogram senyawa ini diproduksi setiap tahun.[5] Asam perklorat adalah salah satu bahan yang paling terbukti untuk etsa penampil kristal cair dan aplikasi elektronik penting serta ekstraksi bijih dan memiliki sifat unik dalam kimia analitik.[9] Selain itu, senyawa ini adalah komponen yang berguna dalam etsa krom.[10]
Sebagai asam
suntingAsam perklorat, sebagai superasam, adalah salah satu asam Brønsted–Lowry yang paling kuat. Nilai pKanya yang lebih rendah dari −9 menjadi bukti bahwa monohidratnya mengandung sejumlah ion hidronium dan dapat diisolasi sebagai padatan kristal yang stabil, dengan rumus [H3O+][ClO–4].[11] Perkiraan terbaru mengenai nilai pKa pada larutan berairnya adalah −15,2±2,0.[3] Senyawa ini memiliki keasaman yang kuat dengan interferensi minimal lantaran perklorat adalah nukleofil lemah (menjelaskan keasaman HClO4). Asam lain dari anion tidak terkoordinasi, seperti asam fluoroborat dan asam heksafluorofosfat rentan terhadap hidrolisis, sedangkan asam perklorat tidak. Meskipun bahaya yang terkait dengan ledakan garamnya, asam ini sering lebih disukai dalam sintesis tertentu.[12] Dengan alasan yang sama, senyawa ini berguna sebagai eluen dalam kromatografi pertukaran ion.
Senyawa ini juga digunakan untuk pemolesan elektro atau pengetsaan aluminium, molibdenum, dan logam-logam lainnya.
Keamanan
suntingMengingat sifat pengoksidasinya yang kuat, asam perklorat tunduk pada peraturan ekstensif.[13] Senyawa ini sangat reaktif terhadap logam (misalnya, aluminium) dan bahan organik (kayu, plastik). Pekerjaan yang dilakukan dengan asam perklorat harus dilakukan di lemari asam dengan kemampuan pencucian untuk mencegah akumulasi pengoksidasi di saluran kerja.
Pada 20 Februari 1947, di Los Angeles, California, 17 orang tewas dan 150 terluka ketika bak mandi, yang terdiri dari lebih dari 1000 liter asam perklorat 75% dan volume 25% asetat anhidrida, meledak. Pabrik Electro-Plating O'Connor, 25 bangunan lain, dan 40 mobil musnah, dan 250 rumah di dekatnya rusak. Bak mandi digunakan untuk memoles-elektro furnitur aluminium. Selain itu, senyawa organik ditambahkan ke rendaman panas berlebih ketika rak besi diganti dengan yang dilapisi dengan selulosa asetobutirat (plastik Tenit-2). Beberapa menit kemudian bak mandi tersebut meledak.[14][15]
Lihat pula
suntingReferensi
sunting- ^ Samuel Fomon. Medicine and the Allied Sciences. 1. hlm. 148.
- ^ Handling of Perchloric acid[pranala nonaktif permanen] ameslab.gov
- ^ a b Trummal, A.; Lipping, L.; Kaljurand, I.; Koppel, I. A.; Leito, I. "Acidity of Strong Acids in Water and Dimethyl Sulfoxide" J. Phys. Chem. A. 2016, 120, 3663-3669. DOI:10.1021/acs.jpca.6b02253.
- ^ Safety data for concentrated perchloric acid, ca. 70% msds.chem.ox.ac.uk
- ^ a b Helmut Vogt, Jan Balej, John E. Bennett, Peter Wintzer, Saeed Akbar Sheikh, Patrizio Gallone "Chlorine Oxides and Chlorine Oxygen Acids" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a06_483.
- ^ Müler, W.; Jönck, P. (1963). "Herstellung von Perchlorsäure durch anodische Oxydation von Chlor". Chemie Ingenieur Technik. 35 (2): 78. doi:10.1002/cite.330350203.; German patent DE1031288B; US patent US2846383A.
- ^ Almlöf, Jan; Lundgren, Jan O.; Olovsson, Ivar "Hydrogen Bond Studies. XLV. Crystal structure of perchloric acid 2.5 hydrate" Acta Crystallographica Section B: Structural Crystallography and Crystal Chemistry 1971, volume 27, pp. 898–904. DOI:10.1107/S0567740871003236.
- ^ Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon (2001). Inorganic chemistry. Translated by Mary Eagleson, William Brewer. San Diego: Academic Press. hlm. 464. ISBN 0-12-352651-5.
- ^ "Perchloric Acid". GFS chemicals. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2015-01-31. Diakses tanggal 2014-01-14.
- ^ "Metal Etching". Thayer School of Engineering.
- ^ Kathleen Sellers; Katherine Weeks; William R. Alsop; Stephen R. Clough; Marilyn Hoyt; Barbara Pugh (2006). Perchlorate: environmental problems and solutions. CRC Press. hlm. 16. ISBN 0-8493-8081-2.
- ^ A. T. Balaban, C. D. Nenitzescu, K. Hafner and H. Kaiser (1973). "2,4,6-Trimethylpyrilium Perchlorate". Org. Synth.; Coll. Vol. 5: 1106.
- ^ Perchloric Acid, 60%, GR Material Safety Data Sheet Diarsipkan 2012-03-24 di Wayback Machine. Seton Resource Center.
- ^ R. C. Nester; G. F. Vander Voort (1992). Safety in the Metallographic Laboratory. ASTM Standardization News. hlm. 34.
- ^ "CALIFORNIA: The Amazing Brew". Time.com. 3 Maret 1947.
Pranala luar
sunting