Larutan asam dan beberapa anion dapat diperoleh melalui interaksi antara halogen dengan air atau larutan basa. Setiap halogen larut dengan air dengan tingkat kelarutan tertentu, terapi dalam larutan ada spesies lain selain molekul halogen yang tersovalsi, karena reaksi disporsionasi terjadi dengan cepat menurut persamaan reaksi:
X2 (g,l,s) → X2 (aq)
X2 (aq) + 2 H2O(l) → H3O+(aq) + X-(aq) + HXO(aq)
Kekuatan asam oksi halogen bertambah dengan bertambahnya bilangan oksidasi halogen (makin banyak atom oksigen yang terikat pada atom halogen). Jadi urutan kekuatan asam oksi klorin adalah sebagai berikut :
HClO4 > HClO3 > HClO2 > HClO
Perbedaan kekuatan asam oksi halogen itu dapat diterangkan sebagai berikut. Marilah kita bendingkan kekuatan asam hipoklorit dan perklorat. Kita ingat kembali bahwa keelektronegatifan oksigen lebih besar daripada klorin, sehingga arah tarikan elektron pada asam hipoklorit dan asam perklorat sebagai berikut :
Cl --- O ---H
--------> <------- kurang polar
O
↑
O ← Cl — O —H
<----- ↓ <---- <---- lebih polar
O
Oleh karena atom Cl pada HClO4 terikat pada tiga atom oksigen selain gugus Cl --O--H, maka atom Cl pada HClO4 lebih positif daripada atom Cl dalam HClO. Akibatnya, ikatan O --H pada HClO4 lebih polar dan lebih mudah mengion.Untuk bilangan oksidasi yang sama, asam oksiklorin lebih kuat daripada asam oksibromin dan asam oksibromin lebih kuat daripada asam oksi iodin. Jadi asam perklorat (HClO4) adalah asam oksihalogen yang paling kuat.
Asam hipoklorit dan ion hipoklorit
Asam hipoklorit merupakan asam sangat lemah, jadi larutan hipoklorit sangat bersifat basa sebagai akibat proses hidrolisis menurut persamaan reaksi:
ClO- + H2O → HClO + OH-
Asam hipoklorit adalah oksidator kuat, dalam proses tereduksi menjadi klorin.
2 HClO + 2 H3O+ + 2e → Cl- + 3 H2O E˚= + 1,64V
Tetapi ion hipoklorit adalah agen pengoksidasi lemah, yang tereduksi menjadi ion klorida.
ClO- + H2O + 2e → Cl- + OH- E˚= + 0,89V
Apabila gas klorin dilarutkan dalam air dingin maka akan menghasilkan asam hipoklorit dan asam hidroklorida.
Cl2 + 2 H2O → H3O+ + Cl- + HClO
Senyawa hipokorit yang penting adalah natrium hipoklorit dan kalsium hipoklorit. Natrium hipoklorit dibuat dengan cara elektrolisis garam dapur NaCl, dengan kedua electrode berada dalam satu bilik tampa pemisah dan terus diaduk agar diperoleh campuran yang merata antara natrium hidroksida yang dihasilkan oleh katoda dengan diklorin yang dihasilkan anoda. Sedangkan cara pembuatan kalsium hipoklorit yang baik adalah mereaksikan suspensi kalsium hidroksida dengan gas diklorin.
Kimia dalam kolam renang
Kalsium hipoklorit biasanya digunakan untuk menghancurkan mikoorganisme dalam kolam renang. Kenyataannya, diinfektan yang paling potensial adalah asam hipoklorit. Spesies ini terbentuk apabila diklorin bereaksi dengan air sebagai berikut:
Cl2 + H2O → H3O+ + Cl- + HClO
Rasa pedih pada mata yang ditimbulkan oleh air kolam renang, sesungguhnya bukan berasal dari terlalu banyak pemberian diklorin, melainkan karena hadirnya senyawa-senyawa kloramin seperti NH2Cl. Senyawa ini terbentuk melalui reaksi asam hipoklorit dengan senyawa turunan ammonia seperti urea yang berasal dari urin si pemakai kolam .
NH3 + HClO → NH2Cl + H2O
Untuk menghilangkannya maka diklorin perlu ditambah lagi, prosesnya dikenal dengan superklorinasi.
2 NH2Cl + Cl2 → N2 + 4 HCl
Ion klorat
Ion klorat banyak digunakan sebagai bahan korek api maupun petasan. Natrium klorat dapat di preparasi dengan mengalirkan gas klorin dalam larutan panas natrium hidroksida.
3Cl2 + 6 NaOH → NaClO3 + 5 NaCl + 3 H2O
Natrium klorida yang sukar larut dalam keadaan panas dapat dipisahkan, jadi cara pembuatan ini mirip dengan cara pembuatan natrium hipoklorit, perbedaan hanya terdapat pada kondisi temperature reaksi. Pemanasan yang terlalu tinggi hingga dibawah 370℃ untuk kalium perklorat, akan mengakibatkan disproporsinasi menjadi klodida dan perklorat menurut persamaan reaksi:
4KClO3 → KCl + KClO4
Tetapi pada pemanasan diatas 370℃, perklorat hasil reaksi menjadi terurai sebagai berikut:
KClO4 → KCl + 2O2
Asam perkloratt dan ion perklorat
Asam perklorat HClO4, adalah asam sederhana yang paling kuat dalam pelarut air, berupa cairan yang tak berwarna. Bersifat sebagai oksidator kuat dan kandungan atom oksigen yang besar menyebabkan mudah terjadinya kebakaran. Ammonium perklorat Bersama-sama dengan aluminium merupakan bahan bakar padat untuk pendorong roket, karena energi yang dibebaskan pada pembentukan Al2O3 mengakibatkan gas mengalami ekspansi secara kuat dengan ledakan hingga dapat mengangkat roket.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar