8/16/2019 MATERI ANORGANIK

1/36

HANDOUT/PEDOMAN PERKULIAHAN

DASAR REAKSI ANORGANIK (KIMIA ANORGANIK II)

Fakultas : MIPA

Jurusan/Pr!ra" stu#$ : K$"$a/K$"$aS%"%st%r : I&

Ju"la' "a'as$sa : *

Ds%n P%n!a"+u

Sa,%kt$ -a',un$n!s$'. MS$

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNI&ERSITAS SE0ELAS MARET

SURAKARTA

1

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

2/36

RAN1ANGAN PROGRAM PEM0ELAJARAN/PERKULIAHAN

 No

Mingguke

Pokok bahasan/sub pokok bahasan

Kegiatan belajar 

Referensi

1-4 Prinsip dasar reaksi kimia:

1. Konsep energi ikatan dan

struktur molekul.

hermokimia energi ikat

!. Prinsip entalpi.dan kekuatan

ikatan

4. Prisip entalpi" entropi dan

energi bebas padakespontanan reaksi.

#. Pelarutan $at dan peranan

medium dalam reaksi kimia.

%o&ser" '.R."

 Inorganic

Chemistry"

1((!"

%rooks/)ole

Publishing

)ompan*"

)alifornia.

+harpe" ,.

." Inorganic

Chemistry"

!th edition"

1((" 'ohn

ile* and

+ons" 0n."

 Ne& 2ork.

#-1 Reaksi ,norganik dalam

medium air:

1. +istem redoks dan elektrokimia

3potensial sel elektro-kimia."

diagram po-tensial" driing

fore reaksi redoks" pema-

kaian reaksi redoks5.. +istem asam basa 3asam basa

,rhenius" asam basa %ronsted

6o&r*" asam basa 6e&is"

asam basa 6u7-8lood" asam

 basa 9sanoih" teori

+,%";onor number dan

,eptor number" kekuatan

asam-basa pada medium air.

!. ubungan reaksi redoks dengan

reaksi asam basa.

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

3/36

1!-1< Reaksi anorganik dalam medium

non air:

1. +ifat sifat pelarut non air3konstanta dielektrik" auto-

ionisasi" tendensi asam basa"

kompleksasi" tendensi oksi-

dasi-reduksi5.

. Reaksi dalam media amo-niak 

!. Reaksi dalam medium

asetonitril

4. Reaksi dalam medium 8

#. Reaksi dalam medium

lelehan garam.

PENDAHULUAN

Mata kuliah dasar reaksi anorganik menakup prinsip dasar reaksi

anorganik dalam pelarut air dan non air. 9ntuk mempelajari prinsip dasar reaksi

anorganik perlu memahami dahulu konsep energi ikatan dan struktur molekul"

thermokimia energi ikat konsep entalpi" entropi dan energi bebas pada

kespontanan reaksi" dan pelarutan $at dan peranan medium dalam reaksi kimia.

Reaksi anorganik dalam pelarut air menakup reaksi reduksi oksidasi dan reaksi

asam basa. +edangkan reaksi anorganik dalam medium non air meliputi

klasifikasi pelarut" reaksi dalam medium amoniak" reaksi dalam medium

asetonitril" reaksi dalam medium 8 dan reaksi dalam medium lelehan garam.

ujuan pembelajaran umum dari mata kuliah ini adalah agar mahasis&a

mampu memahami dan menerapkan dasar-dasar reaksi anorganik sehingga

diharapkan akan menunjang mata kuliah pada semester selanjutn*a misaln*a

mata kuliah organologam" dan mekanisme reaksi anorganik.

9ntuk mempelajari mata kuliah ini mahasis&a dis*aratkan untuk 

menempuh mata kuliah Kimia ;asar 00 *ang merupakan mata kuliah &ajib pada

semester 00 pada jurusan Kimia 8M0P,. +elain mengikuti perkuliahan *ang

dilakukan jam/minggu mahasis&a juga diharapkan untuk melatih diri untuk 

mengerjakan soal-soal dan melakukan praktikum Kimia anorganik 0. +oal ujian

selalu diadakan dalam bentuk esai sehingga pemahaman mahasis&a merupakan

kriteria keberhasilan dari mata kuliah ini.

!

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

4/36

POKOK 0AHASAN : Prinsip dasar reaksi kimia:

PERKULIAHAN KE : 1-4

MINGGU KE/0ULAN : 1-4/

TUJUAN PEM0ELAJARAN KHUSUS :

1. Memahami konsep energi ikatan dan struktur molekul

. Memahami thermokimia energi ikat

!. Memahami prinsip entalpi dan kekuatan ikatan

4. Memahami konsep entalpi" entropi dan energi bebas pada kespontanan

reaksi

#. Mempelajari pelarutan $at dan peranan medium dalam reaksi kimia.

A RINGKASAN MATERI

2 Kns%+ %n%r!$ $katan #an struktur "l%kul

=nergi ikat adalah perubahan entalpi pada dissosiasi molekul gas pada

temperatur >? K menjadi atom-atom gas ground state. +ehingga energi ikat

merupakan kebalikan dari entalpi pembentukan.

4

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

5/36

3g5 @ 3g5  3g5  ∆ A -4! k'/mol 3entalpi

 pembentukan 5  3g5 3g5 @ 3g5  ∆ A 4! k'/mol 3 energi energi ikat

5

  Konsep energi ikat dapat digunakan untuk memprediksi struktur 

molekul.seperti pada penentuan struktur molekul NB8!. 6angkah-langkah *ang

harus dikerjakan menentukan struktur 6e&is dari NB8! terlebih dahulu.

  8 8

 8 N 8 atau 8 N B 8

  8

3a5 3b5

%erdasarkan dua struktur le&is tersebut diari mana *ang lebih disukai dengan

menentukan muatan formal *ang dimiliki pada tiap atom. Muatan *ang saling

 berdekatan merupakan salah satu faktor *ang dapat menurunkan kestabilan. Pada

struktur 3a5 terdapat muatan berbeda *ang saling berdekatan " sedangkan pada 3b5

tidak. Namun pada 3b5 jika dihitung total energi ikatn*a akan lebih rendah.

otal energi ikat struktur 3a5: !3>? k'/mol5 @ k'/mol A 1C#< k'/mol

otal energi ikat struktur 3b5: 3>? k'/mol5 @ k'/mol @ 1(C k'/mol

@ 14 k'/mol A (

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

6/36

elektron bebas 3lone pair elektron). +edangkan pada struktur 3b5 terdapat dua

 pusat atom *aitu N dan B . ,tom B memiliki elektron bebas *ang dapat

melemahkan ikatan N-B maupun B-8 sehinngga seara keseluruhan dapat

mendestabilkan struktur.

 

3 T'%r"k$"$a En%r!$ $kat

Keenderungan dalam satu group semakim ukurann*a bertambah maka

akan memperlemah ikatan" sehingga energi ikat turun.

)-)

+i-+i energi ikat naik 

e-e

+n-+n

+edangkan keenderungan dalam satu periode adalah semakin ke kanan karena

faktor tolakan pasangan elektron bebas" energi ikat turun.

)-) N-N B-B

=nergi ikat turun" panjang ikatan naik 

Pada ikatan rangkap" ikatan terdiri dari satu ikatan σ dan satu atau duaikatan π. =nergi ikat ikatan rangkap tergantung pada order ikatan" ukuran

molekul" dan terdapatn*a pasangan elektron bebas. =nergi ikat dari ikatan rangkap

merupakan hasil kontribusi dari ikatan σ dan ikatan π. Pengaruh orde ikatan 3%.B

A bond order5 pada energi ikat dapat dilihat pada spsies B@" B" B

-" dan B-

+pesies %ond order d" pm ;" k'/mol

B@ "# 11 -

 B  "C 11 4(4

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

7/36

B- 1"# 1< !(!

 B- 1"C 14( -

Brde ikatan 3%.B.5 dihitung dari rata rata jumlah elektron *ang ada pada orbital

 bonding dan jumlah elektron *ang ada pada orbital non bonding.

Pada B estimasi kontribusi dari ikatan σ dan ikatan π dapat dihitung dari

 persamaan:

=σ A =s 3ds / dm5

=σ  adalah energi dari kontribusi ikatan σ" =s  adalah energi ikatan tunggal" ds

adalah panjang ikatan tunggal " sedangkan dm adalah panjang ikatan rangkap.

=σ akan berharga maksimum jika tidak terdapat pasangan elektron bebas 3group

145. +edangkan jika terdapat pasangan elektron bebas 3group 1#" dan 1

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

8/36

∆1/  akan berharga sama dengan ∆χ *aitu perbedaan elektronegatifitas antara D

dan E.Perbedaan elektronegatifitas *ang rendah antara D dan E menghasilkan

muatan parsial *ang rendah" atau polaritasn*a rendah. 'ika perbedaan

elektronegatifitas D dan E besar maka ikatan D dan E terpolarisasi. +emakin besar 

muatan parsial pada D dan E maka karakter ionik akan semakin tinggi" tambahan

energi dari kontribusi resonansi ionik akan besar.

+alah satu metode estimasi karakter ionik adalah dengan menggunakan

 pendekatan persamaan elektronegatifitas:

χ A a @ bI

,sumsi *ang digunakan adalah pada ikatan koalen murni" distribusi muatan

terjadi sedemikian hingga ikatan antar atom memiliki χ  sama. Misaln*a untuk 

sen*a&a D-E" maka:

χ3D5 A χ3E5

 a3D5 @ b3D5.I3D5 A a3E5 @ b3E5.I3E5

  I3D5 A I3E5maka:

a3D5 @ b3D5.I3E5 A a3E5 @ b3E5.I3E5

I3E5 A Ga3D5 Ja3E5H / Gb3D5 @ b3E5H

a adalah elektronegatifitas nominal dari orbital" sedangkan b adalah konstanta

*ang menerminkan kemampuan orbital tersebut untuk mengakomodasi

 penambahan densitas elektron. )ontoh:

,tom , %

K "4 1"(

%r >"#( 4"

Muatan parsial K :

I3K5 A G>"#(-"4H / G34" @ 1"(5H A @C"41

;istribusi muatan parsial K%r adalan K @C"41 %r -C"41

Karakter ionik K%r A 4"1

Karakter koalen K%r A #>"(

?

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

9/36

 Faktor- faktor yang mempengaruhi energi ikat heteroatom

8aktor- faktor *ang mempengaruhi energi ikat heteroatom adalah:

1. =nergi ikat M-D rata rata pada molekul MDn turun dengan naikn*a n

al ini disebabkan oleh kombinasi faktor sterik dan faktor hibridisasi.

+en*a&a =3)l-85" k'/mol

)l8 #1

)l8 1>4

)l8! 1#

. 9kuran molekul

=3B5 F =3+5 F =3+e5 F =3e5

!. olakan pasangan elektronL tolakan pasangan elektron dapat men*ebabkan

destabilisasi ikatan heteroatom.

4. =fek resonansi ionik 

+en*a&a ;" k'/mol

8 1#4

)l 4C

)l8 #1'ika dilihat dari energi disosiasi" menurut pauling rata rata geometri dari

energi ikat )l-)l dan 8-8 adalah :

31#4 7 4C 51/ A 1( k'/mol

namun fakta dari energi ikat )l8 F 1( k'/mol 3 ada tambahan sekitar 

!C5. Perbedaan sebesar 3#1-1(5 k'/mol merupakan tambahan energi

dari efek resonansi ionik. =nergi ikat *ang sesungguhn*a merupakan

energi total dari kontribusi ikatan koalen dan ikatan ionik.

 Hubungan antara panjang ikatan, bond order dan energi ikat 

Berlaping orbital *ang maksimum akan menghasilkan kekuatan ikatan

*ang besar" *ang dierminkan dari energi ikat *ang tinggi. +emakin oerlapping

orbital efektif maka panjang ikatan akan menurun" bond order meningkat dan

energi ikat juga meningkat. )ontoh *ang paling sederhana dapat ditunjukkan

dengan diagram orbital molekul dari " dan @.

(

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

10/36

3i5 diagram orbital molekul

  σs  1s l l 1s

ll

  σs

3ii5 diagram orbital molekul @

  σs  1s l 1s

  l

  σs

Menurut teori orbital molekul"  distabilkan oleh orbital σs *ang terisi

satu pasang elektron. %esarn*a %.B adalah 3-C5/ A 1 dan energi ikatn*a sebesar 

4! k'/mol +edangkan @ " pada orbital σs  han*a ada 1 elektron" sehingga %.B

A 31-C5/ A 1/ dan energi ikatn*a menjadi ## k'/mol. +eara teori jika tidak 

terdapat energi tolakan pasangan elektron energi ikat pada @  han*a sebesar 

4!/ A 1< k'/mol. +ehingga tambahan energi dari tolakan pasangan elektron

sebesar 3##J1

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

11/36

sehingga pada tekanan tetap 3reaksi kaban*akan di laboratorium5

∆ A 3 I - P∆ 5 @ P∆

atau

∆ A I p 

;engan hubungan tersebut maka ∆ adalah panas reaksi. ∆ berharga 3@5

menandakan reaksi bersifat endotermis 3dalam proses reaksi memerlukan

sejumlah energi5 sedangkan jika ∆ berharga 3J5 menandakan reaksi bersifat

eksotermis 3dalam proses reaksi melepaskan sejumlah energi5. =nergi internal"

∆=" adalah panas reaksi setelah dikurangi kerja-kerja lainn*a.

Pada proses reaksi dengan disertai perubahan mol"∆n" maka:

 P∆ A Pf   - Pi 

P∆ A P3f   - i 5

 P∆ A nf R - ni R P∆ A 3nf   - ni 5 R A ∆nR

∆n adalah jumlah mol produk dalam fase gas dikurangi jumlah mol reaktan pada

fase gas. 'ika ∆n keil saja maka ∆ dan ∆= tidak akan terlampau berbeda.

Reaksi pada tekanan tetap keban*akan harga ∆ ≅ ∆=.

Perubahan entalpi 3∆5 dapat dihitung dari perbedaan energi ikat antara

reaktan dan produk. 'ika ∆ dihitung dari perbedaan harga entalpi maka:

∆ A G∑∆ produk   -∑∆reaktanH

Karena energi ikat merupakan kebalikan dari nilai entalpi pembentukan maka

 jika ∆ dihitung dari energi ikat:

∆ A -G ∑=ikat produk  -∑=ikat reaktan H

11

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

12/36

4. Kns%+ %ntal+$. %ntr+$ #an %n%r!$ 5%5as +a#a k%s+ntanan r%aks$

=ntalpi adalah jumlah dari energi internal dan energi lainn*a di dalam

sistem.

∆ A ∆= @ P∆ 3jika kerja lain P∆ saja5

+edangkan entropi 3+5 merupakan ukuran ketidakteraturan 3disorder 5 dari sistem.

Reaksi spontan didukung dari harga ∆ negatif dan harga entropi positif. =nergi

 bebas ibbs merupakan ukuran dari kespontanan reaksi *ang besarann*a

tergantung pada harga ∆" " dan ∆+:

∆ A ∆ - ∆+

Reaksi kimia menuju ke arah spontan jika memiliki harga ∆ negatif atau

dibebaskan sejumlah energi selama reaksi. +edangkan energi bebas ibbs negatif 

dapat diperoleh dari:

a. Reaksi eksotermis 3energi ikat tinggi5" ∆ O Cotal disorder 3ketidakteraturan5" +" meningkat" ∆+ F C

∆ O C" ∆+ F C adalah dua fator *ang memberikan kontribusi negatif 

 pada ∆

 b. Reaksi eksotermis" ∆ O C tetapi entropin*a turun" ∆+ O C. Namun

demikian nilai ∆+ tetap lebih keil dibandingkan energi *ang dibebaskan

selama reaksi sehingga masih memberikan kontribusi negatif pada ∆.

. Reaksi endotermis" ∆ F C" tetapi total disorder" ∆+" meningkat tinggi

sedemikian hingga dapat mengkompensasi panas *ang diperlukan selama

reaksi.

P%larutan 6at #an +%ranan "%#$u" #ala" r%aks$ k$"$a

 Interaksi sekunder dalam proses pelarutan.

0nteraksi primer biasan*a berupa interaksi elektrostatis *ang menghasilkan

ikatan ionik. Meskipun demikian sebenarn*a ban*ak sen*a&a *ang memiliki

1

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

13/36

karakter koalen *ang didapatkan dari oerlapping orbital. 0nteraksi an der &aals

memegang peranan dominan pada pembentukan ikatan koalen.

0katan kimia *ang dapat berupa ikatan non polar" ikatan koalen polar"

ikatan ionik" kekuatan ikatann*a sangat berariasi. ak ada batasan eksak antara

ikatan kimia dengan ikatan an der &aals. 0katan kimia *ang memiliki kekuatan

sedang ada diantara keduan*a. +en*a&a koordinasi merupakan ontoh bentuk 

ikatan *ang dapat tergolong sebagai ikatan koalen dari interaksi an der &aals

maupun sebagai ikatan ionik dari interaksi ion - dipol.

 Interaksi elektrostatik

0nteraksi elektrostatik memiliki energi elektrostatik dari atraksi antara dua

muatan berla&anan *ang terpisah dengan jarak d sebesar:

31"!?(. 1C# pm.k'/mol5 7 3E@5 3E-5

= A

d

 untuk ion E berharga 1" " !" dst" sedangkan untuk sen*a&a polar:

E A I A µ  / d

µ adalah momen dipol 3 E-unit pm atau ;" 1; A C"? E-unit pm5

d adalah jarak antar dua muatan berla&anan 3pm5

E adalah muatan kation atau anion 3 E-unit5

+ebagai ontoh adalah molekul )l-8" sen*a&a koalen polar" energi elektrostatik 

dari atraksi dua muatan berla&anan adalah han*a sebesar 1C"!!< k'/mol.

+emakin karakter ionikn*a bertambah 3harga E bertambah5 maka akan semakin

 besar energi elektrostatikn*a.

0katan ionik murni diperoleh dari interaksi elektrostatik. Kristal sen*a&a

ionik saling berpegangan dengan energi *ang didapatkan dari interaksi

elektrostatis. erdapat hubungan antara melting point 3m.p5 dan boiling point 3b.p5

dengan kekuatan ikatan pada kristal ionik. %ertambahn*a muatan ionik akan

meningkatkan energi kisi kristal sehingga bertambahn*a muatan memiliki

hubungan dengan naikn*a m.p dan b.p. )ontoh: Na8 m.pA ((>C) sedangkan MgB

m.pA ?CCC)." )s8 m.pA

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

14/36

%a8  b.pA 1!>C). Pada sen*a&a koalen atau sen*a&a dengan koalensi tinggi

 pengaruh penambahan muatan tidak dominan. )ontoh: K%r m.pA >!CC)" )a%r 

m.pA >

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

15/36

= A

d

)ontoh interaksi ion-dipol adalah interaksi antara ion 8- dengan )l-8:

)l@C"11 8@C"11------ 8- : energi ion-dipol sebesar < k'/mol.

=nergi ion dipol *ang sangat tinggi dapat terjadi jika ion *ang mendekat

 pada dipolar memiliki muatan *ang sangat tinggi. +ebagai ontoh adalah interaksi

antara i!@ dengan B" memiliki energi interaksi ion-dipol sebesar -

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

16/36

=nergi london meningkat dengan bertambahn*a ukuran partikel. )ontoh

interaksi 6ondon adalah interksi *ang terjadi antar atom gas ,rgon" energi dari

ga*a 6ondon sebesar J

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

17/36

0 KEGIATAN 0ELAJAR 

Kegiatan belajar *ang harus dilakukan mahasis&a untuk penguasaan

materi adalah mengikuti perkuliahan" mengerjakan tugas mandiri" dan

melaksanakan praktikum.

1 REFERENSI

%o&ser" '.R."  Inorganic Chemistry" 1((!" %rooks/)ole Publishing )ompan*"

)alifornia.

+harpe" ,. ." Inorganic Chemistry" !th edition" 1((" 'ohn ile* and +ons" 0n."

 Ne& 2ork.

POKOK 0AHASAN : Reaksi anorganik dalam medium air 

PERKULIAHAN KE : #-1

MINGGU KE/0ULAN : #-1 /

TUJUAN PEM0ELAJARAN KHUSUS :

1. Memahami +istem redoks dan elektrokimia *ang meliputi

 potensial sel elektrokimia." diagram potensial" driing fore reaksi

redoks" dan pemakaian reaksi redoks.

. Memahami +istem asam basa *ang meliputi asam basa ,rhenius"

asam basa %ronsted 6o&r*" asam basa 6e&is" asam basa 6u7-

8lood" asam basa 9sanoih" teori +,%" ;onor number 3;N5

dan ,eptor number 3,N5" kekuatan asam-basa pada medium air.

!. ;apat menerangkan hubungan reaksi redoks dengan reaksi asam

 basa.

A RINGKASAN MATERI

Ma*oritas reaksi anorganik dapat dikategorikan menjadi bagian:

1. Reaksi oksidasi reduksi

. Reaksi asam basa

1>

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

18/36

Perbedaan umum dari kedua kategori tersebut adalah adan*a transfer satu

atau lebih elektron pada reaksi redoks dan tidak ada transfer elektron pada reaksi

asam basa. Namun demikian" sebenarn*a pada akhirn*a ditunjukkan bah&a reaksi

oksidasi reduksi juga merupakan bagian dari reaksi asam basa seara luas.

2 R%aks$ ks$#as$ r%#uks$ (R%#ks)

 Potensial standard reduksi

Pada reaksi redoks dikenal potensial standar reduksi *aitu harga potensial

sel standard dari reaksi setengah sel *ang diukur dengan pembanding potensial

standard reduksi dari h*drogen. Keadaan standar diukur pada temperatur # C)"

tekanan 1 atm dan konsentrasi 1M. Reaksi reduksi @ menjadi  dalam keadaan

standard memiliki harga =CAC.

@  @ e- =C A C"CCC .

arga potensial standard reduksi lainn*a adalah harga relatif dengan pembanding

elektroda hidrogen standard. +ebagai ontoh reduksi K @ sebagai berikut:

K @  @ e- K =C A -"(>C .

Reduksi K @ menjadi K memiliki harga potensial standard reduksi negatif" lebih

rendah dibandingkan =C @/. ,rah reaksi seperti tertulis seara thermodinamika

tidak berjalan" sehingga reduksi K @  menjadi K bukanlah reaksi *ang spontan.

Reaksi sebalikn*a dengan harga potensial standard reduksi "(>C lebih dapat

 berjalan jika ditinjau dari segi thermodinamika. Kespontanan reaksi *ang seara

kuantitatif diukur dengan ∆ didukung dari harga =C positif. ubungan harga ∆

dengan harga =C

 adalah

∆ A -n8 =C

8 adalah konstanta 8arada* 3(

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

19/36

ubungan potensial standard reduksi dengan harga Q adalah mengikuti

 persamaan Nernst

ln Q A n =C/R

atau

log Q A n =C/C"C#(1<

Pada keadaan non standard harga = 3tidak ada tanda C pada = untuk keadaan non

standard5 adalah sebesar:

= A =C - R ln Q / n A =C - C"C#(1< log Q/n 

 $iagram potensial dan %"olt e&ui"alent# 

;iagram potensial reduksi menunjukkan harga potensial standard reduksi

 pada beberapa harga tingkat oksidasi

=1CA  @C"

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

20/36

Potensial sel 3o"erall cell potentials5 merupaka dri"ing force  reaksi

redoks. arga potensial sel positif menunjukkan reaksi berjalan sesuai dengan

arah reaksi tertulis. ;riing fore dari reaksi dierminkan dari harga konstanta

eIuilibrium" K" dan perubahan energi bebas ibbs" ∆. ;ari hubungan log K 

dengan =sell maka harga K *ang tinggi didapatkan dari harga =sell *ang tinggi dan

harga ∆ *ang negatif 3sejumlah energi dibebaskan5 didapatkan dari harga =sell

 positif.

 Faktor-faktor yang mempengaruhi besaran potensial reduksi standar 8aktor-faktor *ang mempengaruhi besaran potensial reduksi standar adalah

a. energi ionisasi

+emakin eletropositif elemen maka akan lebih mudah untuk melepaskan

elektronn*a" atau energi ionisasin*a semakin rendah sehingga potensial

oksidasin*a berkurang sedangkan potensial reduksin*a akan naik.

roup1 group group ! group 4 dst

Potensial standar reduksi naik 

 b. ,finitas elektron

+emakain eletronegatif elemen maka afinitas elektron juga akan bertambah

sehingga potensial reduksin*a juga naik.

. =nergi atomisasi

Potensial standar reduksi diukur dalam keadaan atomik sehingga energi

atomisasi juga turut menentukan besaran potensial standar reduksi.d. =nergi solasi

'ika proses redoks dilakukan pada fase air maka energi solasi juga

mempengaruhi besaran potensial reduksi standard

e. =nergi ikat koalen

=nergi ikat koalen *ang besar mendukung kespontanan reaksiL potensial

standard reduksi sebanding dengan energi ikat koalen

f. Keberadaan ligan non air 

C

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

21/36

Pengaruh ligan non air pada harga =C 8e30005/8e3005

6igan =C" oltB @C">>

B- -C"#<

)B4- @C"C

)N- @C"!<

%ip* @1"1C

Phen @1"1

;ari harga-harga = pada tabel maka dapat diambil kesimpulan :

• 8e3005 lebih stabil keberadaann*a dengan ligan bip* dan phen

• 8e30005 kurang stabil dengan ligan B" B-

 " )B4-

 " dan )N-

3 S$st%" asa" 5asa

Perkembangan kimia asam basa dia&ali dari ,rrhenius 31??>5 *ang

mendefinisikan asam sebagai spesies *ang dalam pelarut air terdissosiasi

menghasilkan proton" @" sedangkan basa merupakan spesies *ang pada pelarut

air terdissosiasi menghasilkan B-. Pada permulaann*a" reaksi pada pelarut non

air tidak termasuk pada asam basa. Kemudian ditemukan bah&a %)l!" molekul*ang tidak memiliki proton tetapi dapat menurunkan p" demikian pula N !"

molekul *ang tidak memiliki B- tetapi dapat meningkatkan harga p. ;ari dua

ken*ataan tersebut asam basa ,rrhenius perlu dikembangkan. Munul definisi

asam basa *ang didasarkan pada sistem pelarutn*a. ,sam didefinisikan sebagai

solut *ang dapat meningkatkan kation dari pelarut. +edangkan basa adalah adalah

solut *ang dapat meningkatkan anion dari pelarut. +etelah definisi sistem pelarut

kemudian %ronsted dan 6o&r* mengemukakan definisi asam basa %ronsted

6o&r* *ang sebenarn*a merupakan generalisasi dari asam basa ,rrhenius.

Menurut asam basa %ronsted 6o&r* asam sebagai pendonor proton sedangkan

 basa sebagai aseptor proton. eori asam basa *ang didasarkan pada transfer ion

3ionotropic5 adalah anionotropic 3transfer anion5 dan cationotropic  3transfer 

kation5. Menurut definisi transfer anion asam adalah aseptor anion sedangkan

 basa adalah donor anion sedangkan menurut definisi transfer kation asam adalah

donor kation sedangkan basa adalah aseptor kation. )akupan definisi ionotropic

1

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

22/36

lebih luas dari pada definisi asam basa sebelumn*a. eori asam basa 6u7-8lood

*ang mendifinisikan asam basa sebagai aseptor B- dan donor B- sudah terakup

 pada definisi anionotropic. eori asam basa *ang popular karena mudah dipahami

dan menakup semua teori asam basa sebelumn*a adalah teori asam basa 6e&is"

*ang mendefinisikan asam sebagai aseptor pasangan elektron sedangkan basa

sebagai donor pasangan eletron. eori +,% 3hard soft acid and base5 *ang

menggolongkan asam dalam tiga kategori 3asam keras" borderline dan asam

lunak5 dan basa juga dalam tiga kategori 3basa keras" sedang dan basa lunak5

merupakan pengembangan dari teori asam basa 6e&is. +etelah 6e&is kemudian

9ssanoi mengembangkan lagi teori asam basa 6e&is dengan memasukkan

oksidator 3menerima eletron dari sistem5 sebagai asam dan reduktor 

3memberikan eletron ke sistem5 sebagai basa. ;ari definisi terakhir asam basa

sebenarn*a seara eksplisit reaksi redoks juga merupakan reaksi asam basa."

1A 9sanoi

A 6e&is

!A ionotropi

4A 6u7-8lood

#A %rostead-6o&r*

A ,rrhenius

Teori HSAB (hard soft acid and base)

eori +,% 3hard soft acid and base5 *ang menggolongkan asam dalam

tiga kategori 3asam keras" sedang dan asam lunak5 dan basa juga dalam tiga

kategori 3basa keras" sedang dan basa lunak5 merupakan pengembangan dari teori

asam basa 6e&is.

,sam le&is meliputi:

1. @" karena memiliki orbital kosong 1s

. sen*a&a *ang kekurangan elektron alensi menurut aturan oktet" seperti

%e" ,l!" dan %!

1

!

 

4

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

23/36

!. +pesies *ang memiliki kemampuan untuk menambah elektron alensin*a

lebih dari ?" seperti PR !" dan +R 

4. +pesies *ang memiliki ikatan rangkap polar sehingga memiliki kutub

 positif sehingga dapat menarik pasangan elektron" seperti R )AB"

BA)AB" dan BA+AB

+edangkan basa le&is meliputi:

1. )arbanion" R !):-

. N!" P!" ,s!" +b!" dan basa konjugasin*a dan turunan*a 3PR ! dll5

!. B" +" basa konjugasin*a dan turunan*a.

4. ,nion-anion halida

#. +en*a&a *ang memiliki ikatan rangkat dua dan ikatan rangkap tiga dan

ion-ionn*a.

9ntuk menentukan atau membandingkan kekuatan relatif antar basa le&is

dapat dilakukan dengan mengukur perubahan entalpi reaksi dengan menggunakan

standar asam. Khusus untuk kekuatan basa dengan standard asam proton 3@5"

 pada asam basa %ronsted-6o&r*" dikenal sebagai afinitas proton 3P,5. Kebasaan

diukur dengan afititas proton 3kkal/mol5 pada keadaan gas sesuai urutan:

 

)!-FN

-F-FB-F8-F+i!FPF+-F)l-F%r -F0-FN!FP!F+FBF0F

 Namun jika asam standarn*a diganti selain proton" afinitas terhadap asam terukur 

 belum tentu sama dengan urutan tersebut" seperti terjadi pada penggunaan asam

le&is g@.

g@ : afititas 0- F %r - F )l- F8-

+@ : afititas 8 -F )l-F %r - F0-

Kareana keadaan *ang demikian kemudian 'hrland, Chatt dan $a"ies" membagi

table periodik dalam ! kelas *aitu

Klas a : afinitas terhadap 8- lebih besar daripada afinitas terhadap 0-

Klas b : borderline (sedang 

Klas : afinitas terhadap 0- lebih besar daripada afinitas terhadap 8-

!

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

24/36

Penjabaran lebih jauh sifat-sifat keasaman dan kebasaan *ang

dikembangkan dari pemikiran ,hrland" )hatt dan ;aies dikemukakan oleh

Pearson 31(

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

25/36

sedang:

 N"N!" NB-

" )## N" )

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

26/36

energi *ang setara. 9mumn*a asam keras lebih enderung untuk berpasangan

dengan basa keras" sedangkan asam lunak lebih men*ukai basa lunak.

 $onor number dan 'cceptor number 

 $onor numbe r*$+)  dan acceptor number *'+) khusus dipakai untuk 

 penentuan aspek kuantitatif dari tendensi keasaman 6e&is pelarut atau kebasaan

6e&is pelarut. 9kuran kuantitatif menggunakan data thermodinamika. 'ika

,finitas Proton 3P,5 diukur dengan menggunakan proton sebagai asam" maka

 pengukuran ;N 3pendonoran5 dan ,N digunakan +b8# dan +b)l# sebagai asam.

Pengukuran ;N menggunakan +b8#. sedangkan pengukuran ,N menggunakan+b)l#. +b)l# memiliki harga ,N A 1CC" dan harga ;NA - sedangkan heksana

memiliki harga ,N A C. +atuan ;N dan ,N dalam kkal/mol. Pelarut dengan harga

;N lebih besar dari pada ,N 3misaln*a piridin dan dietil eter5 memiliki

keenderungan lebih kuat sebagai basa le&is. +edangkan pelarut dengan harga

,N lebih besar dari pada ;N 3misaln*a metanol dan asam asetat5 maka pelarut

tersebut memiliki keenderungan lebih kuat sebagai asam le&is.

 ekuatan asam-basa pada medium air.

Kekuatan asam basa biasan*a diekspresikan dengan harga Ka dan Kb. 'ika

asam , terdissosiasi maka :

, @ @ ,- G@ HG ,-H

Ka A

G,H

'ika basa MB terdissosiasi maka :

MB M@ @ B- GM@ HG B-H

Ka A

GMBH

arga Ka dan Kb *ang dapat diukur seara langsung berkisar antara 1C -?  - 1C4

3, atau MB terdissosiasi antara C"C1 -(("((5. ,sam kuat akan memiliki

harga Ka besar" dan basa kuat akan memiliki Kb besar.

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

27/36

Kekuatan asam-basa juga dapat diekspresikan dengan harga P, 3afinitas proton5

maupun ;N 3donor number5 dan ,N 3aeptor number5 &alaupun pemakaiann*a

tidak seluas Ka dan Kb.

4 Hu5un!an r%aks$ r%#ks #%n!an r%aks$ asa" 5asa

9ssanoi mengembangkan teori asam basa 6e&is dengan memasukkan

oksidator 3menerima elektron dari sistem5 sebagai asam dan reduktor 

3memberikan elektron ke sistem5 sebagai basa. ;ari definisi asam basa 9ssanoi

seara eksplisit reaksi redoks juga merupakan reaksi asam basa. etapi reaksi

asam basa belum tentu merupakan reaksi redoks. )ontoh:

6i @ B   @ 6i@  @ B- 

• 6i bereaksi dengan B men*ebabkan kenaikan p 3menghasilkan

B- sehingga sebagai basa5

• 6i 6i@  @ e-  L merupakan proses oksidasi 36i

sebagai reduktor5

K @ + K  +

• K mengalami oksidasi dengan melepaskan 1e- sehingga K sebagai

 basa

• + mengalami reduksi dengan menerima e- dari atom K sehingga +

sebagai asam5

0 KEGIATAN 0ELAJAR Kegiatan belajar *ang harus dilakukan mahasis&a untuk penguasaan materi

adalah mengikuti perkuliahan" mengerjakan tugas mandiri" dan melaksanakan

 praktikum.

1 REFERENSI

%o&ser" '.R."  Inorganic Chemistry" 1((!" %rooks/)ole Publishing )ompan*"

)alifornia.

>

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

28/36

+harpe" ,. ." Inorganic Chemistry" !th edition" 1((" 'ohn ile* and +ons" 0n."

 Ne& 2ork.

POKOK 0AHASAN : Reaksi anorganik dalam medium non air 

PERKULIAHAN KE : 1-4

MINGGU KE/0ULAN :

TUJUAN PEM0ELAJARAN KHUSUS :

1. Mempelajari sifat sifat pelarut non air *ang meliputi konstanta

dielektrik" autoionisasi" tendensi asam basa" kompleksasi" tendensi

oksidasi-reduksi.

. Mempelajari proses reaksi dalam media amoniak" asetonitril" 8"

+B4" metanol" dan lelehan logam.

A RINGKASAN MATERI

 +uatu sen*a&a dapat stabil dalam keadaan gas tetapi tetapi tidak stabil

dalam keadaan air. +uatu sen*a&a *ang bertindak sebagai asam pada pelarut

tertentu akan dapat berlaku sebalikn*a pada pelarut lainn*a. +ifat sifat pelarut non

air *ang meliputi konstanta dielektrik" autoionisasi" tendensi asam basa"

kompleksasi" tendensi oksidasi-reduksi perlu dipelajari untuk dalat mengerti

fenomena tersebut.

?

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

29/36

2 Klas$7$kas$ P%larut

Pelarut dapat dibedakan dalam # parameter *aitu:

1. konstanta dielektrikum" ε/εC

. kemampuan pelarut untuk autoionisasi

!. sifat keasaman dan kebasaan

4. kemampuan pelarut untuk mengalami kompleksasi

#. kemampuan pelarut untuk mengalami redoks

Konstanta dielektrikum berkaitan dengan sifat kepolaran pelarut itu

sendiri. Pelarut *ang mempun*ai konstanta dielektrikum *ang besar akan lebih

melarutkan sen*a&a polar" sebalikn*a pelarut dengan konstanta dielektrikum *ang

keil akan kurang dapat melarutkan sen*a&a *ang polar.

Pelarut *ang memiliki kemampuan untuk autoionisasi antara lain adalan

B" 8 dan P%r #. +ebagai ontoh autoionisasi 8 adalah

8 8@ @ 8

8@ disebut sebagai asam konjugat dari 8 sedangkan 8

-  disebut sebagai

 basa konjugat dari 8.

Pelarut protik dapat terprotonasi atau terdeprotonasi. Protonasi dan

deprotonasi tergantung dari sifat keasaman dan kebasaan solut dan solen *ang

digunakan. +olut ataupun solen *ang kurang asam akan berperan sebagai basa.

+ebagai ontoh asam klorit" B)lB akan berperan sebagai asam bronsted kuat

dalam pelarut basa" sebagai asam lemah pada pelarut air sedangkan pada pelarut

+B4  berperan sebagai basa. Kekuatan suatu pelarut untuk berperan sebagai

asam atau sebagai basa diukur dengan harga ;N dan ,N. +uatu pelarut *ang

memiliki harga ;N besar sedangkan harga ,N keil menandakan pelarut lebih

 berperan sebagai pelarut basa.

  Kemampuan pelarut untuk mengalami kompleksasi terdapat pada pelarut

amoniak dan asetonitril. +ebagai ontoh: ,g)l larut dalam amoniak tetapi tidak 

larut dalam air karena pembentukan kompleks antara ,g@ dengan N!. +edangkan

,gNB! larut dalam asetonitril karena pembentukan kompleks antara ,g@ dengan

asetonotril" Me)N.

(

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

30/36

;ibandingkan dengan B" 8 adalah pelarut *ang sulit mengalami

redoks. B dapat mengalami reduksi dan oksidasi *ang pada suatu saat

memperlanar proses pelarutan. )ontoh pelarutan dengan melalui proses redoks

adalah pelarutan De8 dalam B.

De8 @ B De @ B @ 4 @

Pelarut ;onor  

 Number/;N

,septor 

 Number 

3,N5

Konstanta

dielektrikum

ε

arness/softnes

s

,sam asetat #"( ?" "! hard

))l4 ?"< " hard

;ietileter 1(" !"( 4"! hard;M+B ("? 1("! 4# soft

=tanol 1("C !>"1 4"! hard

Piridin !!"1 14" 1"! sedang

tetrahidrofura

n

C"C ?"C >"! sedang

,ir 1? #4"? ?1"> hard

3 R%aks$ ar!an$k #ala" "%#$u" nn a$r

 eaksi dalam media amoniak 

Perbedaan pokok antara pelarut amoniak dengan pelarut air adalah

1. ,moniak memiliki harga b.p *ang lebih rendah 3-!#C)5 dan memiliki

daerah fase air *ang lebih pendek dibandingkan air 3m.p A ->?C )5

sehingga penggunaann*a relatif terbatas.

!C

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

31/36

. ,moniak memiliki konstanta dielektrikum lebih rendah sehingga kurang

mampu melarutkan sen*a&a ionik.+ebagai ontoh K)l han*a terdisosiasi

!C pada pelarut amoniak sedangkan pada pelarut air 1CC terdisosiasi.

!. ,moniak merupakan asam lemah. ;ibandingkan dengan air" amoniak 

memiliki kemampuan lebih rendah untuk memprotonasi solut atau

amoniak lebih bersifat basa dibandingkan air.

 eaksi dalam media HF 

Perbandingan antara pelarut 8 dengan pelarut N! dan B adalah

ε : 8 ≅  B F N! b.p. : 8 O B F N!rentang fase air  : 8 ≅  B F N!

 

+ifat *ang sangat menonjol dari 8 adalah ikatan hidrogen *ang sangat

kuat sehingga sebenarn*a 8 selalu dalam keadaan dimer. 8 sebagai pelarut ada

sebagai asam konjugat atau basa konjugat" tergantung pada keasaman atau

kebasaan solut. 'ika solut lebih bersifat asam dibandingkan 8 maka pelarut ada

sebagai asam konjugat" sebalikn*a jika solut lebih basa maka pelarut ada sebagai

 basa konjugat. 8 memiliki sifat sulit teroksidasi maupun tereduksi sehingga

spesies-spesies *ang pada pelarut air maupun amoniak tereduksi ataupun

teroksidasi maka pada pelarut 8 lebih stabil. Penstabilam spesies MnB4- dapat

dilakukan dengan pelarut 8:

MnB4-  @ # 8 MnB!8 @ !B

@   @ 8-

Penanganan pelarut 8 tidak diperbolehkan menggunakan &adah terbuat

dari gelas 3+iB5 melainkan menggunakan &adah polipropilen atau polietilen

untuk menghindari reaksi antara pelarut dengan &adah sebagai berikut:

+iB @ ?8 +i84 @ !B@ @ 8-

!1

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

32/36

 eaksi dalam media asetonitril 

,setonotril" )!)N" memiliki polaritas dan momen dipol besar dengan

konstanta dielektrikum ! 1 1C-1

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

33/36

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

34/36

FORMAT KISI KISI TES ESAI

PRBR,M +9;0/'9R9+,N : Kimia

+=M=+=R : 0

6,M, 9'0,N : 1C menit

'9M6, %90R =+ : C

 N

o

Pokok bahasan dan sub pokok 

 bahasan

Maam soal 'umlah

 butir soal

erbatas erbuka

2 3 4 8 91. Prinsip dasar reaksi kimia:

1. Konsep energi ikatan

dan struktur molekul

. hermokimia energi

ikat

!. Prinsip entalpi.dan

kekuatan ikatan

4. Prinsip entalpi" entropi

dan energi bebas padakespontanan reaksi.

#. Pelarutan $at dan

 peranan medium dalam

reaksi kimia.

1

1

1

1

#

#

#

#

1C

. Reaksi ,norganik dalam

medium air:

1. +istem redoks dan

elektrokimia

. +istem asam basa

!. ubungan reaksi redoks

4

4

C

C

!4

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

35/36

dengan reaksi asam

 basa.

1 #

Reaksi anorganik dalam

medium non air:

1. +ifat sifat pelarut non

air 

. Reaksi dalam media

amoniak 

!. Reaksi dalam medium

asetonitril

4. Reaksi dalam medium

8#. Reaksi dalam medium

lelehan garam.

1

1

1

1

1

#

#

#

#

#

'umlah butir soal C

Prosentase 1CC

KISIKISI TES O0;EKTIF

 No

.

Pokok 

 bahasan

dan sub

 pokok 

 bahasan

)1 ) )! )4 'umla

h butir 

soal

M + + M + + M + + M + +

9 = 9 9 = 9 9 = 9 9 = 9

; ; K ; ; K ; ; K ; ; K  

, , , , , , , , , , , ,

N R N R N R N R  

2 3 4 8 9 < =

!#

8/16/2019 MATERI ANORGANIK

36/36

'umlah

 butir soal

Prosentas

e

PRBR,M +9;0/'9R9+,N : Kimia

M,, K960, : ;asar Reaksi ,norganik / Kimia ,norganik  

00

+=M=+=R/,9N : 0 / CC!

6,M, 9'0,N : 1C menit

0P= =+ :

'9M6, %90R =+ :

!