REAKSI ANORGANIK

Fahimah Martak

Reaksi Anorganik :

Redoks

Asam Basa

Ini terkait :

Termodinamika

Struktur senyawa stabil

kespontanan reaksi

kalor reaksi

Mekanisme Reaksi

Entalpi

Kandungan kalor sistem pada tekanan tetap

Entropi:

Apakah keadaan dapat dicapai dengan spontan

dari keadaan lain

Entropi sistem terisolasi dalam proses spontan meningkat :

Proses yang secara termodinamik ireversibel akan menghasilkan entropi :

k adalah tetapan Boltsman

W= jumlah susunan atom dan molekulEnergi Bebas Gibs:

Elektrokimia:

Soal:

Halogen mana yang memp kekuatan oksidasi terbesar?

Redoks:

Diagram Latimer

Asam:

Basa:

Contoh:

Untuk reaksi NO3- menjadi HNO2, berapa

potensial sel reaksi tersebut?

Jika senyawa anorganik baru disintesis:

Pengukuran elektrokimia Voltametri siklik

Teknik ini:

Pengukuran potensial

Jumlah elektron yang ditransfer

reversibel

ASAM BASAArhenius: Asam? Basa?

Brownsted Lowry: Asam: menghasilkan H+, dan menghasilkan ion oksonium Basa : yg menerima H+

Contoh:Tuliskan rumus molekul asam nitrat, asam perklorat, asam sulfat, asam fosfat sebagai asam okso lengkap dengan bilangan oksidasi atom pusatnya

KEKUATAN ASAMUntuk Kesetimbangan disosiasi:

Asam Kuat pKa ?

Reaksi Redoks:

Penentuan FeII dg titrasi HCrO4-

Oksidasi C2O42- dg MnO4

-

Reaksi Inner dan Outer:

Reaksi inner: Sphere koordinasi dua logam

interpenetrasi dalam keadaan transisi

Ligan jembatan terkoordinasi pada keduanya: oksidator dan reduktor membentuk sphere koordinasi

Kondisi untuk reaksi inner sphere:

produk substitusi inert

mempertahankan ligan jembatan terkoordinasi pada reaktan lain

Ini berarti oksidator dan reduktor harus dipilih shg satu innert sementara yang lain labilReaksi Inner-Sphere

Menggunakan fenomena terobosan, tetapi dalam hal ini ligan tunggal dibangun

Perkembangan Reaksi Dalam 3 t ahap

Reaksi Substitusi: oksidator dan reduktor dihubungkan oleh ligan jembatan

Transfer elektron (sering diikuti oleh transfer ligan)

Pemisahan Produk

Reaksi [Cr(H2O)6]2+ [Cr(H2O)5Cl]2+ Dipelajari dengan menggunakan radioaktif: 51Cr sebagai tracer

Kecepatan reaksi dapat ditentukan dengan jumlah radioaktif yang didapat dalam CrCl2+ pada waktu berbeda selama reaksi

Cr3+ : innert, konstanta kecepatan orde 2 untuk anasi Cl- dari Cr3+ = 2,9.10-8 M-

1s-1. Oleh karena itu CrCl2+ tidak timbul dari

substitusi dg Cl- bebas ketika diperlukan untuk memisahkan produk

Step transfer elektron: mengubah Cr2+ labil pada Cr3+ innert, yang mempertahankan ligan jembatan Cl- pada sphere koordinasi.

Cr2+ : labil, k = 10 8 s-1, shg substitusi Cl- phere koordinasi bukan tahap penentu

Kondisi reaksi innersphere: produk substitusi innert dan

mempertahankan ligan jembatan terkoordinasi pada reaktan lain.

Ini berarti berarti oksidator dan reduktor harus dipilih satu innert dan yang lain labil.

[Co(NH3)5Cl]2+ + Cr2+ [Co(NH3)5ClCr]4+

[Co(NH3)5ClCr]4+ CrCl2+ + [Co(NH3)5]2+

[Co(NH3)5]2+ + 5H+ Co2+ + 5 NH4+

[CoIII(NH3)5Cl]2+ + Cr2+ [CoII(NH3)5Cl]+ + Cr3+

Cr3+ + Cl- CrCl2+

[Co(NH3)5Cl]2+ + 5 H+ Co4+ + 5NH4+ + Cl-

Reaksi Inner :

Reaksi Outer:

Reaksi Outer sphere 5 tahap:

Reaktan-reaktan berdifusi membentuk kompleks outer sphere, kedua logam dalam sphere koordinasi tetap utuh

Jarak ikatan tiap logam berubah Lingkungan pelarut kompleks

reorganiser Elektron ditransfer Produk berdifusi; tahap ini cepat

Reaksi outer sphere disebut self exchange:

[Fe (H2O)6]3++[Fe*(H2O)6]2+ [Fe*(H2O)6]3++[Fe (H2O)6]2+

Konstanta kesetimbangan untuk reaksi : 1 Go = 0 : G = G inner sphere + G outer sphere

G inner sphere =perubahan panjang ikatan terjadi dalam sphere koordinasi tepisah sebelum transfer elektron terjadi.

Sebelum elektron ditransfer, panjang ikatan Fe-O menyimpang, pjg ikt Fe3+ = ½ jarak Fe2+ dan Fe3+

Transfer elektron lebih cepat daripada gerakan inti

Profil reaksi self exchange (Gb. 11.15) Energi = energi total pasangan ion-ion dalam

kompleks outer sphere Reaksi= perubahan panjang ikatan dan sudut

dalam spher koordinasi. Sebelum elektron ditransfer, panjang ikatan

Fe-O menyimpang, pjg ikt Fe3+ = ½ jarak Fe2+ dan Fe3+

Transfer elektron lebih cepat daripada gerakan inti

Kurva : simmetrik krn produk dan reaktan identik

Transfer elektron terjadi ketika kurva energi produk berpotongan reaktan.

Reaksi Redoks Heteronuklir

Melibatkan 2 logam berbeda

G inner sphere reaksi heteronuklir dihubungkan

= G inner sphere self exchange tiap reaktan

Profil reaksi Gb. 11.15 b

Tinggi aktifasi tergantung kurfa energi

potensial reaktan dan produk

1212221112 fKkkk

21211

212

12

log4

)(loglog

Z

kkK

f

Z = jumlah tumbukan perdetik dlm larutan (1011 M-1s-1) Tentukan k12 untuk reduksi [Co(bpy)3]3+ oleh [Co(terpy)2]2+

[Co(bpy)3]2+ +[Co*(bpy)3]3+ [Co(bpy)3]3++[Co*(bpy)3]2+

k11 = 9 M-1s-1 pada 0 oC.

[Co(terpy)2]2++[Co*(terpy)2]3+ [Co(terpy)2]3++[Co*(terpy)2]2+

k22= 48 M-1s-1 pada 0 oC.

Potensial reduksi [Co(terpy)2]3+= 0.31, [Co(bpy)3]3+=0.34V Oleh karena log k12 = 0.553 dan k12 = 3.57

3

100.480.9

2

12 1095.3log4

)553.0(

22

lof

f 12 = 0.99

III II III II

K3[Cr(oksalat)3] + MnCl2 + 3 C5H4NCOOH → K2[Cr(oksalat)3Cl] + Mn(C5H4NCOO)3 + KCl

[Cr(oks)3]3- + [MnCl(pik)3]

2- [(oks)3Cr-Cl-Mn(pik)3]

5-

[(oks)3Cr-Cl-Mn(pik)3]5- [(oks)3Cr-Cl-Mn(pik)3]

5-

[(oks)3Cr-Cl-Mn(pik)3]5- [CrCl(oks)3]

5- + [Mn(pik)3]

II III

IIIII