Ion Klorat, Asam Perklorat dan Ion Perklorat
Ion Klorat
Walaupun senyawa senyawa klorit tidak terlalu menarik untuk dipelajari, tetapi senyawa klorat memiliki beberapa kegunaan. Misalnya adalah natrium klorat dan kalium klorat.
Natrium klorat bisa dibuat dengan cara memasukkan gas Cl2 ke dalam larutan panas natrium hidroksida. Akan terbentuk natrium klorida, NaCl dan natrium klorat, NaClO3. NaCl kurang larut dalam campuran sehingga akan mengendap.
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
3 Cl2(aq) + 6 NaOH(aq) ==> NaClO3(aq) + 5NACl(s) + 3 H2O(l)
Secara industri, proses reaksi diatas terjadi pada sebuah sel yang sama seperti yang digunanan untuk meproduksinatrium hipoklorit, dengan perbedaan penggunaan larutan panas natriumhidroksida pada pembuatan NaClO3.
Kalium klorat, KClO3 digunakan dalam jumlah yang banyak untuk membuat korek api dan kembang api. Sama seperti semua senyawa klorat, kalium klorat adalah zat pengoksidasi yang kuat dan bisa saja menimbulkan ledakan jika dicampur dengan zat – zat pereduksi.
Dalam jumlah yang sedikit, natrium klorat juga digunakan untuk memproduksi klorin dioksida, ClO2.
Senyawa klorat akan teruai/terdekomposisi ketika dipanaskan, walaupun ini bukanlah cara yang biasa digunakan untuk menguraiakannya. Jalan untuk memproduksi kalium klorat telah dipelajari secara sangat detail. Ketika kalium klorat dipanaskan pada suhu dibawah 3700C, reaksi disproporsionasi akan terjadi membentuk kalium klorida dan kalium perklorat sesuai dengan persamaan reaksi :
4 KClO3(l) ==> KCVl(s) + 3 KCLO4(s)
Ini merupakan salah satu jalan untuk mensintesis senyawa perklorat. Ketika kalium klorat dipanaskan pada suhu diatas 370 0C, perklorat yang terbentuk melalui reaksi disproporsionasi diatas akan terdekomposisi kembali sesuai dengan persamaan reaksi :
KCLO4(s) ===> KCl(s) + 2 O2(g)
Laju reaksi diatas lambat karena tidak menggunakan katalis. Tetapi lajunya akan meningkat jika kita gunakan katalis misalnya magan(IV)oksida. Ketika diberi katalis, reaksi akan menghasilkan kalium klorida dan gas oksigen termasuk kalium permanganat (yang menghasilkan warna ungu) dan kaliummanganat, K2MnO4.
Rekasi tersebut berlangsung melalui beberapa tahap reaksi berikut :
2 KClO3(s) + 2 MNO2(l) ==> 2 KMnO4(s) + Cl2(g) + O2(g)
2 KmnO4(s) ==> K2MnO4(s) + MnO2(s) +O2(g)
K2MnO4(s) + Cl2(g) ==> 2 KCl(s) + MnO2(s) + O2(g)
Reasi keseluruhan :
2 KClO3(s) ==> 2 KCl(s) + 3O2(g)
Oksigen pada reaksi diatas akan teroksidasi dari bilangan oksidasi -2 menjadi 0, mangan akan mengalami perubahan bilangan oksidasi dari + 4menjadi +7 dan +6 ke +4, sedangkan Clnya akan mengalami reduksi dari bilangan oksidasi +5 ke 0 dan -1.
Asam perklorat dan Ion perklorat
Salah satu contoh asam sederhana yang paling kuat adalah asam perklorat, HClO4. Asam perklorat murni adalah cairan tidak berwarna yang dapat menimbulkan reaksi meledak secara tiba-tiba. Hal ini disebaban karena daya oksidasi yang tinggi serta mengandung banyak oksigen yang jika terkontak dengan material organik seperti kayu atau kertas, akan menyebabkan reaksi terbakar dengan seketika.
Asam perklorat pekat, biasanya sekitar 60 % volume, jarang digunakan sebagai asam tetapi lebih jauh digunakan sebagai zat pengoksidasi yang sangat kuat. Sebagai contoh, untuk mengoksidasi campuran logam menjadi ion-ionnya bisa digunakan larutan asam perklorat pekat.
Larutan asam perklorat dingin lebih aman dibandingkan dengan asam perklorat pada suhu normal.
Salah satu senyawa perklorat yaitu natrium perklorat dibuat secara industri dengan metode elektrolisis oksidasi natrium klorat :
Anoda : ClO3-(aq) + H2O(l) ==> ClO4-(aq) + 2 H+(aq) + 2e
Katoda : 2 H+(aq) + 2e ==> H2(g)
Kalium perklorat hanya sedikit larut didalam air sedangkan perak perklorat sangat larut dalam air. hal ini dipengaruhi oleh ukuran kation yang terikat pada ion perkloratnya. Semakin besar kation tersebut maka semakin mudah ia larut dalam air.
Kalium perklorat digunaan sebagai bahan pembuat kembang api dan sejenisnya. Tetapi sekitar setengah produksi senyawa perklorat secara komersial digunakan untuk membuat amonium perklorat. Senyawa amonium perklorat dapat digunaan sebagai zat pereduksi aluminium dalam mesin bosster roket.
Reaksi reduksi yang terjhadi sebagai berikut :
6 NH4ClO4(s) + 8 Al(s) ==> 4 Al2O3(s) + 3 N2(g) + Cl2(g) + 12 H2O(g)
Setiap peluncuran roket, membutuhkan sekitar 850 ton senyawa amonium perklorat dan di Amerika saja ada sekitar 30.000 ton amonium perklorat yang telah digunakan. Sampai saat ini,hanya ada dua pabrik yang meproduksi amonium perklorat yang keduanya berada di Amerika Serikat.
Amonium perklorat terdekomposisi ketika dipanaskan diatas suhu 2000C
Lewat persamaan reaksi berikut :
2 NH4ClO4(s) ==> N2(g) + Cl2(g) + 2 O2(g) + 4 H2O(g)
Pata tanggal 4 mei 1988, reaksi dekomposisi ini terjadi secara masive di salah satu pabrik pembuatan amonium perklorat di amerika. Hal ini mengakibatkan terjadinya ledakan besar yang menghabiskan sekitar ½ dari jumlah produksi amonium perklorat secara nasional di AS. Selain itu juga tentu menyebabkan kematian, korban luka – luka serta menghancurkan banyak alat-alat dalam pabrik. Banyak yang berpendapat bahwa ledakan ini terjadi karena pabrik pembuatan amonium sangat dekat dengan tempat peluncuran roket di amerika.
Ini merupakan kecelakaan terbesar dalam pembuatan amonium perklorat yang pernah terjadi di dunia.
Walaupun senyawa senyawa klorit tidak terlalu menarik untuk dipelajari, tetapi senyawa klorat memiliki beberapa kegunaan. Misalnya adalah natrium klorat dan kalium klorat.
Natrium klorat bisa dibuat dengan cara memasukkan gas Cl2 ke dalam larutan panas natrium hidroksida. Akan terbentuk natrium klorida, NaCl dan natrium klorat, NaClO3. NaCl kurang larut dalam campuran sehingga akan mengendap.
Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :
3 Cl2(aq) + 6 NaOH(aq) ==> NaClO3(aq) + 5NACl(s) + 3 H2O(l)
Secara industri, proses reaksi diatas terjadi pada sebuah sel yang sama seperti yang digunanan untuk meproduksinatrium hipoklorit, dengan perbedaan penggunaan larutan panas natriumhidroksida pada pembuatan NaClO3.
Kalium klorat, KClO3 digunakan dalam jumlah yang banyak untuk membuat korek api dan kembang api. Sama seperti semua senyawa klorat, kalium klorat adalah zat pengoksidasi yang kuat dan bisa saja menimbulkan ledakan jika dicampur dengan zat – zat pereduksi.
Dalam jumlah yang sedikit, natrium klorat juga digunakan untuk memproduksi klorin dioksida, ClO2.
Senyawa klorat akan teruai/terdekomposisi ketika dipanaskan, walaupun ini bukanlah cara yang biasa digunakan untuk menguraiakannya. Jalan untuk memproduksi kalium klorat telah dipelajari secara sangat detail. Ketika kalium klorat dipanaskan pada suhu dibawah 3700C, reaksi disproporsionasi akan terjadi membentuk kalium klorida dan kalium perklorat sesuai dengan persamaan reaksi :
4 KClO3(l) ==> KCVl(s) + 3 KCLO4(s)
Ini merupakan salah satu jalan untuk mensintesis senyawa perklorat. Ketika kalium klorat dipanaskan pada suhu diatas 370 0C, perklorat yang terbentuk melalui reaksi disproporsionasi diatas akan terdekomposisi kembali sesuai dengan persamaan reaksi :
KCLO4(s) ===> KCl(s) + 2 O2(g)
Laju reaksi diatas lambat karena tidak menggunakan katalis. Tetapi lajunya akan meningkat jika kita gunakan katalis misalnya magan(IV)oksida. Ketika diberi katalis, reaksi akan menghasilkan kalium klorida dan gas oksigen termasuk kalium permanganat (yang menghasilkan warna ungu) dan kaliummanganat, K2MnO4.
Rekasi tersebut berlangsung melalui beberapa tahap reaksi berikut :
2 KClO3(s) + 2 MNO2(l) ==> 2 KMnO4(s) + Cl2(g) + O2(g)
2 KmnO4(s) ==> K2MnO4(s) + MnO2(s) +O2(g)
K2MnO4(s) + Cl2(g) ==> 2 KCl(s) + MnO2(s) + O2(g)
Reasi keseluruhan :
2 KClO3(s) ==> 2 KCl(s) + 3O2(g)
Oksigen pada reaksi diatas akan teroksidasi dari bilangan oksidasi -2 menjadi 0, mangan akan mengalami perubahan bilangan oksidasi dari + 4menjadi +7 dan +6 ke +4, sedangkan Clnya akan mengalami reduksi dari bilangan oksidasi +5 ke 0 dan -1.
Asam perklorat dan Ion perklorat
Salah satu contoh asam sederhana yang paling kuat adalah asam perklorat, HClO4. Asam perklorat murni adalah cairan tidak berwarna yang dapat menimbulkan reaksi meledak secara tiba-tiba. Hal ini disebaban karena daya oksidasi yang tinggi serta mengandung banyak oksigen yang jika terkontak dengan material organik seperti kayu atau kertas, akan menyebabkan reaksi terbakar dengan seketika.
Asam perklorat pekat, biasanya sekitar 60 % volume, jarang digunakan sebagai asam tetapi lebih jauh digunakan sebagai zat pengoksidasi yang sangat kuat. Sebagai contoh, untuk mengoksidasi campuran logam menjadi ion-ionnya bisa digunakan larutan asam perklorat pekat.
Larutan asam perklorat dingin lebih aman dibandingkan dengan asam perklorat pada suhu normal.
Salah satu senyawa perklorat yaitu natrium perklorat dibuat secara industri dengan metode elektrolisis oksidasi natrium klorat :
Anoda : ClO3-(aq) + H2O(l) ==> ClO4-(aq) + 2 H+(aq) + 2e
Katoda : 2 H+(aq) + 2e ==> H2(g)
Kalium perklorat hanya sedikit larut didalam air sedangkan perak perklorat sangat larut dalam air. hal ini dipengaruhi oleh ukuran kation yang terikat pada ion perkloratnya. Semakin besar kation tersebut maka semakin mudah ia larut dalam air.
Kalium perklorat digunaan sebagai bahan pembuat kembang api dan sejenisnya. Tetapi sekitar setengah produksi senyawa perklorat secara komersial digunakan untuk membuat amonium perklorat. Senyawa amonium perklorat dapat digunaan sebagai zat pereduksi aluminium dalam mesin bosster roket.
Reaksi reduksi yang terjhadi sebagai berikut :
6 NH4ClO4(s) + 8 Al(s) ==> 4 Al2O3(s) + 3 N2(g) + Cl2(g) + 12 H2O(g)
Setiap peluncuran roket, membutuhkan sekitar 850 ton senyawa amonium perklorat dan di Amerika saja ada sekitar 30.000 ton amonium perklorat yang telah digunakan. Sampai saat ini,hanya ada dua pabrik yang meproduksi amonium perklorat yang keduanya berada di Amerika Serikat.
Amonium perklorat terdekomposisi ketika dipanaskan diatas suhu 2000C
Lewat persamaan reaksi berikut :
2 NH4ClO4(s) ==> N2(g) + Cl2(g) + 2 O2(g) + 4 H2O(g)
Pata tanggal 4 mei 1988, reaksi dekomposisi ini terjadi secara masive di salah satu pabrik pembuatan amonium perklorat di amerika. Hal ini mengakibatkan terjadinya ledakan besar yang menghabiskan sekitar ½ dari jumlah produksi amonium perklorat secara nasional di AS. Selain itu juga tentu menyebabkan kematian, korban luka – luka serta menghancurkan banyak alat-alat dalam pabrik. Banyak yang berpendapat bahwa ledakan ini terjadi karena pabrik pembuatan amonium sangat dekat dengan tempat peluncuran roket di amerika.
Ini merupakan kecelakaan terbesar dalam pembuatan amonium perklorat yang pernah terjadi di dunia.
Posting Komentar untuk "Ion Klorat, Asam Perklorat dan Ion Perklorat"