HYDRACIDS: KARAKTERISTIK, TATA NAMA, PENGGUNAAN DAN CONTOH - KIMIA - 2025

The halida asam atau biner dilarutkan dalam senyawa air yang terdiri dari hidrogen dan unsur non-logam: hidrogen halida. Rumus kimianya secara umum dapat dinyatakan sebagai HX, di mana H adalah atom hidrogen, dan X adalah unsur non-logam.

X dapat termasuk dalam golongan 17, halogen, atau unsur golongan 16 tanpa menyertakan oksigen. Tidak seperti asam okso, hidrasid kekurangan oksigen. Karena hidrasid adalah senyawa kovalen atau molekuler, ikatan HX harus dipertimbangkan. Ini sangat penting dan menentukan karakteristik masing-masing hidrasid.

Sumber: Gabriel Bolívar

Bagaimana dengan tautan HX? Seperti dapat dilihat pada gambar di atas, terdapat produk momen dipol permanen dari elektronegativitas yang berbeda antara H dan X. Karena X biasanya lebih elektronegatif daripada H, ia menarik awan elektronnya dan berakhir dengan muatan negatif parsial δ-.

Sebaliknya, H, yang menghasilkan sebagian kerapatan elektronnya menjadi X, berakhir dengan muatan parsial positif δ +. Semakin negatif δ-, semakin kaya elektron X dan semakin besar kekurangan elektron H. Oleh karena itu, bergantung pada unsur X mana, hidrasid bisa lebih atau kurang polar.

Gambar tersebut juga mengungkapkan struktur hidrasid. HX adalah molekul linier, yang dapat berinteraksi dengan yang lain di salah satu ujungnya. Semakin banyak HX polar, semakin kuat atau afinitas molekulnya akan berinteraksi. Akibatnya, titik didih atau lelehnya akan meningkat.

Namun interaksi HX-HX masih cukup lemah untuk menimbulkan hidrasid padat. Karena alasan ini, dalam kondisi tekanan dan suhu lingkungan, mereka adalah zat berbentuk gas; Kecuali HF, yang menguap di atas 20ºC.

Mengapa? Karena HF mampu membentuk ikatan hidrogen yang kuat. Sedangkan hidrasid lain, yang unsur nonlogamnya kurang elektronegatif, hampir tidak dapat berada dalam fasa cair di bawah 0ºC. HCl, misalnya, mendidih pada suhu sekitar -85 ° C.

Apakah zat hidrasid bersifat asam? Jawabannya terletak pada muatan parsial positif δ + pada atom hidrogen. Jika δ + sangat besar atau ikatan HX sangat lemah, maka HX akan menjadi asam kuat; Seperti halnya semua asam hidro dari halogen, setelah halida masing-masing dilarutkan dalam air.

karakteristik

Fisik

-Terlihat semua hidrasid adalah larutan transparan, karena HX sangat larut dalam air. Mereka mungkin memiliki warna kekuningan sesuai dengan konsentrasi HX terlarut.

-Mereka adalah perokok, yang berarti mereka mengeluarkan asap yang pekat, korosif dan menjengkelkan (beberapa di antaranya bahkan membuat mual). Ini karena molekul HX sangat mudah menguap dan berinteraksi dengan uap air di media yang mengelilingi larutan. Selanjutnya, HX dalam bentuk anhidratnya adalah senyawa gas.

-Hydracids adalah konduktor listrik yang baik. Meskipun HX adalah spesies gas pada kondisi atmosfer, ketika mereka larut dalam air, mereka melepaskan ion (H ⁺ X ^- ), yang memungkinkan aliran arus listrik.

-Titik didihnya lebih tinggi daripada bentuk anhidratnya. Yaitu, HX (ac), yang menunjukkan hidrasid, mendidih pada suhu di atas HX (g). Misalnya, hidrogen klorida, HCl (g), mendidih pada suhu -85ºC, tetapi asam klorida, hidrasidnya, sekitar 48ºC.

Mengapa? Karena molekul gas HX dikelilingi oleh air. Dua jenis interaksi dapat terjadi pada waktu yang bersamaan: ikatan hidrogen, HX - H ₂ O - HX, atau pelarutan ion, H ₃ O ⁺ (aq) dan X ^- (aq). Fakta ini berkaitan langsung dengan sifat kimia hidrasid.

Bahan kimia

Hidrasi adalah larutan yang sangat asam, sehingga memiliki proton asam H ₃ O ^{+ yang} tersedia untuk bereaksi dengan zat lain. Dari mana asal H ₃ O ⁺ ? Dari atom hidrogen dengan muatan parsial positif δ +, yang terdisosiasi dalam air dan akhirnya bergabung secara kovalen ke dalam molekul air:

HX (aq) + H ₂ O (l) <=> X ^- (aq) + H ₃ O ⁺ (aq)

Perhatikan bahwa persamaan tersebut sesuai dengan reaksi yang membentuk kesetimbangan. Ketika pembentukan X ^- (aq) + H ₃ O ⁺ (aq) sangat disukai secara termodinamika, HX akan melepaskan proton asamnya ke dalam air; dan kemudian, dengan H ₃ O ⁺ sebagai "pembawa" barunya, dapat bereaksi dengan senyawa lain, bahkan jika senyawa tersebut bukan basa kuat.

Di atas menjelaskan karakteristik asam hidrasid. Ini adalah kasus untuk semua HX yang terlarut dalam air; tetapi beberapa menghasilkan larutan yang lebih asam daripada yang lain. Untuk apa ini? Alasannya bisa sangat rumit. Tidak semua HX (ac) mendukung ekuilibrium di atas ke arah kanan, yaitu, menuju X ^- (ac) + H ₃ O ⁺ (ac).

Keasaman

Dan pengecualian diamati pada asam fluorida, HF (aq). Fluor sangat elektronegatif, oleh karena itu, ia memperpendek jarak ikatan HX, memperkuatnya melawan kerusakannya oleh aksi air.

Demikian pula, ikatan HF memiliki tumpang tindih yang jauh lebih baik karena alasan jari-jari atom. Di sisi lain, ikatan H-Cl, H-Br atau HI lebih lemah dan cenderung terdisosiasi sepenuhnya di dalam air, sampai merusak keseimbangan yang disebutkan di atas.

Hal ini karena halogen atau kalkogen lain (sulfur, misalnya), memiliki jari-jari atom yang lebih besar dan orbital yang lebih besar. Akibatnya, ikatan HX menunjukkan tumpang tindih orbital yang lebih buruk karena X lebih besar, yang pada gilirannya mempengaruhi gaya asam saat kontak dengan air.

Jadi, urutan penurunan keasaman asam hidro halogen adalah sebagai berikut: HF <HCl

Tata nama

Bentuk anhidrat

Bagaimana hidrasid dinamai? Dalam bentuk anhidratnya, HX (g), mereka harus disebutkan sebagai didiktekan untuk hidrogen halida: dengan menambahkan sufiks –uro di akhir namanya.

Misalnya HI (g) terdiri dari halida (atau hidrida) yang dibentuk oleh hidrogen dan yodium, oleh karena itu namanya adalah: hidrogen iodida . Karena non logam umumnya lebih elektronegatif daripada hidrogen, ia memiliki bilangan oksidasi +1. Sebaliknya, dalam NaH, hidrogen memiliki bilangan oksidasi -1.

Ini adalah cara tidak langsung lain untuk membedakan hidrida molekuler dari halogen atau hidrogen halida dari senyawa lain.

Setelah HX (g) berkontak dengan air, ia direpresentasikan sebagai HX (ac) dan kemudian diperoleh hidrasid.

Dalam larutan air

Untuk menamai hydracid, HX (ac), sufiks –uro dari bentuk anhydrousnya harus diganti dengan sufiks –hydric. Dan mereka harus disebutkan sebagai asam sejak awal. Jadi, untuk contoh di atas, HI (aq) dinamai sebagai: air asam yod .

Bagaimana mereka terbentuk?

Pelarutan langsung hidrogen halida

Hidrasi dapat dibentuk hanya dengan melarutkan hidrogen halida yang sesuai dalam air. Ini dapat diwakili oleh persamaan kimia berikut:

HX (g) => HX (ac)

HX (g) sangat larut dalam air, sehingga tidak ada keseimbangan kelarutan, tidak seperti disosiasi ioniknya untuk melepaskan proton yang bersifat asam.

Namun, ada metode sintetis yang lebih disukai karena menggunakan garam atau mineral sebagai bahan bakunya, melarutkannya pada suhu rendah dengan asam kuat.

Pelarutan garam non-logam dengan asam

Jika garam meja, NaCl, dilarutkan dengan asam sulfat pekat, reaksi berikut terjadi:

NaCl (s) + H ₂ SO ₄ (aq) => HCl (aq) + NaHSO ₄ (aq)

Asam sulfat menyumbangkan salah satu protonnya yang bersifat asam ke anion Cl ^- klorida , sehingga mengubahnya menjadi asam klorida. Hidrogen klorida, HCl (g), dapat lepas dari campuran ini karena sangat mudah menguap, terutama jika konsentrasinya dalam air sangat tinggi. Garam lain yang dihasilkan adalah natrium asam sulfat, NaHSO ₄ .

Cara lain untuk memproduksinya adalah dengan mengganti asam sulfat dengan asam fosfat pekat:

NaCl (s) + H ₃ PO ₄ (aq) => HCl (aq) + NaH ₂ PO ₄ (aq)

H ₃ PO ₄ bereaksi dengan cara yang sama seperti H ₂ SO ₄ , menghasilkan asam klorida dan natrium diacid fosfat. NaCl merupakan sumber anion Cl ^- , sehingga untuk mensintesis hidrasid lain diperlukan garam atau mineral yang mengandung F ^- , Br ^- , I ^- , S ^2- , dll.

Namun, penggunaan H ₂ SO ₄ atau H ₃ PO ₄ akan bergantung pada kekuatan oksidatifnya. H ₂ SO ₄ adalah agen pengoksidasi yang sangat kuat, ke titik yang mengoksidasi bahkan Br ^- dan saya ^- untuk Br mereka ₂ dan saya ₂ bentuk molekul ; yang pertama adalah cairan kemerahan, dan yang kedua berwarna ungu padat. Oleh karena itu, H ₃ PO ₄ merupakan alternatif yang disukai dalam sintesis tersebut.

Aplikasi

Pembersih dan pelarut

Hydracids pada dasarnya digunakan untuk melarutkan berbagai jenis materi. Ini karena mereka adalah asam kuat, dan dapat membersihkan permukaan apa pun dalam jumlah sedang.

Proton asamnya ditambahkan ke senyawa pengotor atau kotoran, membuatnya larut dalam media berair dan kemudian terbawa oleh air.

Tergantung pada sifat kimiawi permukaan tersebut, satu hidrasid atau lainnya dapat digunakan. Misalnya, asam fluorida tidak dapat digunakan untuk membersihkan kaca karena akan melarutkannya di tempat. Asam klorida digunakan untuk menghilangkan noda dari ubin kolam renang.

Mereka juga mampu melarutkan batuan atau sampel padat, dan kemudian digunakan untuk keperluan analisis atau produksi dalam skala kecil atau besar. Dalam kromatografi pertukaran ion, asam klorida encer digunakan untuk membersihkan kolom ion yang tersisa.

Katalis asam

Beberapa reaksi memerlukan larutan yang sangat asam untuk mempercepat dan mengurangi waktu terjadinya. Di sinilah hidrasid masuk.

Contohnya adalah penggunaan asam hidroodat dalam sintesis asam asetat glasial. Industri minyak juga membutuhkan hidrasid dalam proses penyulingan.

Reagen untuk sintesis senyawa organik dan anorganik

Hidrasi tidak hanya menyediakan proton asam, tetapi juga anionnya masing-masing. Anion ini dapat bereaksi dengan senyawa organik atau anorganik untuk membentuk halida tertentu. Dengan cara ini, mereka dapat disintesis: fluorida, klorida, iodida, bromida, selenida, sulfida, dan senyawa lainnya.

Halida ini dapat memiliki aplikasi yang sangat beragam. Misalnya, mereka dapat digunakan untuk mensintesis polimer, seperti Teflon; atau perantara, dari mana atom halogen akan dimasukkan ke dalam struktur molekul obat tertentu.

Misalkan molekul CH ₃ CH ₂ OH, etanol, bereaksi dengan HCl membentuk etil klorida:

CH ₃ CH ₂ OH + HCl => CH ₃ CH ₂ Cl + H ₂ O

Masing-masing reaksi ini menyembunyikan mekanisme dan banyak aspek yang dipertimbangkan dalam sintesis organik.

Contoh

Tidak banyak contoh yang tersedia untuk hidrasid, karena jumlah senyawa yang mungkin secara alami terbatas. Untuk alasan ini, beberapa hidrasid tambahan dengan nomenklaturnya masing-masing tercantum di bawah ini (singkatan (ac) diabaikan):

HF, asam fluorida

Hidrasid biner yang molekul HF-nya membentuk ikatan hidrogen yang kuat, sampai-sampai dalam air bersifat asam lemah.

H.

Berbeda dengan hidrasid yang dianggap sampai saat itu, ia bersifat poliatomik, yaitu memiliki lebih dari dua atom, namun tetap bersifat biner karena terdiri dari dua unsur: belerang dan hidrogen.

Molekul MSM sudutnya tidak membentuk ikatan hidrogen yang cukup besar dan dapat dideteksi dengan karakteristik bau telur busuknya.

HCl, asam klorida

Salah satu asam paling terkenal dalam budaya populer. Ini bahkan merupakan bagian dari komposisi jus lambung, yang ada di perut, dan bersama dengan enzim pencernaan, mereka menurunkan makanan.

HBr, asam hidrobromat

Seperti asam hidroodik, dalam fasa gas ia terdiri dari molekul H-Br linier, yang berdisosiasi menjadi ion H ⁺ (H ₃ O ⁺ ) dan Br ^- saat memasuki air.

H.

Meskipun telurium memiliki karakter logam tertentu, hidrasidnya mengeluarkan uap yang tidak menyenangkan dan sangat beracun, seperti hidrogen selenida.

Seperti hidrasid lainnya dari kalkogenida (dari golongan 16 tabel periodik), dalam larutan menghasilkan anion Te ^2- , sehingga valensinya -2.

Referensi

1. Clark J. (22 April 2017). Keasaman Hidrogen Halida. Diperoleh dari: chem.libretexts.org
2. Lumen: Pengantar Kimia. Asam Biner. Diambil dari: course.lumenlearning.com
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 Juni 2018). Definisi Asam Biner. Diperoleh dari: thinkco.com
4. Tn. D. Scott. Penulisan Rumus Kimia & Nomenklatur. . Diperoleh dari: celinaschools.org
5. Madhusha. (9 Februari 2018). Bedakan Antara Asam Biner dan Asam Oksya. Diperoleh dari: pediaa.com
6. Wikipedia. (2018). Asam hidrasid. Diperoleh dari: es.wikipedia.org
7. Natalie Andrews. (24 April 2017). Kegunaan Asam Hidriodat. Diperoleh dari: sciencing.com
8. StudiousGuy. (2018). Asam Hydrofluoric: Penggunaan & Aplikasi Penting. Diperoleh dari: studiousguy.com