by

Pengertian Hidrat Dalam Ilmu Kimia

Pengertian Hidrat Dalam Ilmu Kimia

Jenis-jenis Hidrat
Dalam kimia, hidrat adalah senyawa yang menyerap molekul air dari lingkungannya dan memasukkannya sebagai bagian dari strukturnya. Molekul air tetap utuh di dalam senyawa atau memecah sebagian unsur-unsurnya. Tiga kategori utama hidrat adalah hidrat anorganik, hidrat organik, dan hidrat gas (atau klatrat).

Pengertian Hidrat Dalam Ilmu Kimia
Dua hidrat anorganik, magnesium sulfat heptahidrat (garam Epsom) dan tembaga sulfat pentahidrat

Molekul air di dalam hidrat anorganik umumnya dilepaskan ketika senyawa dipanaskan. Namun, dalam hidrat organik, air secara kimia bereaksi dengan senyawa tersebut. Sebuah “blok bangunan” dari hidrat gas yang terdiri dari molekul gas dimana metana adalah gas yang sering mengalaminya, dengan dikelilingi oleh sangkar molekul air. Hidrat gas telah ditemukan di sedimen laut dan di daerah kutub. Mereka menawarkan kemungkinan menarik untuk bertindak sebagai sumber energi dalam waktu dekat.

Kristal mineral chalcanthite (biru) dan limonite (coklat); chalcanthite adalah sulfat tembaga terhidrasi sedangkan limonit adalah campuran oksida besi terhidrasi
Hidrat anorganik

Hidrat anorganik dapat melepaskan molekul airnya, menjadi anhidrat. Bentuk zat anhidrat dapat menyerap air, menjadi terhidrasi. Airnya dikenal sebagai air hidrasi atau air kristalisasi.

Hidrat anorganik yang umum adalah natrium karbonat decahydrat (sabun cuci). Bagian pertama dari nama hidrat, natrium karbonat dalam contoh ini adalah nama senyawa anhidrat. Ini diikuti oleh kata “hidrat” yang diawali dengan awalan yang menunjukkan jumlah molekul air yang ada dalam senyawa terhidrasi. Kata “dekahidrat” berarti bahwa satu molekul natrium karbonat memiliki sepuluh molekul air yang melekat padanya ketika terhidrasi. Tabel di bawah ini menunjukkan nomor awalan yang digunakan dalam kimia dan artinya.
 

Penamaan Awalan Untuk Hidrat

Jumlah atom Atau Molekul
Awalan
Satu
mono
Dua
di
Tiga
tri
Empat
tetra
Lima
penta
Enam
heksa
Tujuh
hepta
Delapan
okta
Sembilan
nona
sepuluh
dekka
Pengertian Hidrat Dalam Ilmu Kimia
Cobalt (II) chlorida hexahidrat dikenal sebagai kobaltous chlorida dalam sistem penamaan yang lebih tua

Beberapa Hidrat Anorganik Umum
Beberapa hidrat anorganik umum lainnya selain Natrium Karbonat adalah magnesium sulfat heptahidrat (garam Epsom), natrium tetraborat dekahidrat (boraks), dan natrium sulfat dekahidrat (garam Glauber, atau sal mirabilis). Tembaga sulfat dan kobalt klorida juga membentuk hidrat anorganik dan memiliki warna menarik dalam bentuk terhidrasi.

Garam Glauber
Garam Glauber dinamai berdasarkan nama Johann Rudolf Glauber, seorang ahli kimia dan apoteker Jerman-Belanda yang hidup pada abad ketujuh belas. Glauber menemukan sodium sulfat dan juga menemukan bahwa ia bertindak sebagai pencahar pada manusia. Dia percaya bahwa bahan kimia itu memiliki kekuatan penyembuhan yang hebat.

Tembaga sulfat
Dua hidrat anorganik populer memiliki perbedaan mencolok dalam warna antara bentuk terhidrasi dan anhidratnya. Tembaga (ll) sulfat, juga dikenal sebagai tembaga sulfat, tembaga sulfat, vitriol biru, atau bluestone, berwarna biru dalam bentuk terhidrasi dan abu-abu putih dalam bentuk anhidratnya. Pemanasan bentuk biru menghilangkan air dan menyebabkan bahan kimia menjadi putih. Bentuk anhidrat menjadi biru lagi ketika air ditambahkan.

Setiap unit tembaga sulfat dapat melekat pada lima molekul air, sehingga kadang-kadang disebut tembaga sulfat pentahidrat ketika terhidrasi. Formula bentuk terhidrasi adalah CuSO4. 5H2O. Titik setelah rumus untuk tembaga sulfat menunjukkan ikatan dengan molekul air. Penelitian menunjukkan bahwa sifat ikatan ini tidak sesederhana yang pernah diduga.

Cobalt Chlorida
Cobalt (ll) chlorida berwarna biru langit dalam bentuk anhidrat dan ungu dalam bentuk terhidrasi (cobalt (ll) chloride hexahydrate). Kertas kobalt klorida berguna untuk menunjukkan apakah ada kelembaban. Ini dijual dalam botol berisi strip tipis kertas yang dilapisi dengan kobalt klorida. Kertas berwarna biru saat tidak ada uap air dan berubah menjadi merah muda di hadapan air. Ini berguna untuk mendeteksi kelembaban relatif.
Cobalt anhydrous (ll) chlorida (atau cobaltous chlorida anhydrous menurut sistem penamaan yang lebih lama)

Kobalt anhidrat (II) klorida (dan kobalt klorida anhidrat sesuai dengan sistem penamaan yang lebih lama)

Zat Berwarna Fluoresensi, Higroskopis, dan Bahan yang Dapat Mencair

Fluoresensi

Beberapa hidrat anorganik dapat kehilangan setidaknya sebagian airnya ketika berada pada suhu kamar. Hidrat-hidrat ini dikatakan berkristal. Pencuci soda dan garam Glauber adalah contoh zat-zat yang bercahaya. Mereka menjadi kurang kristal dan bubuk saat mereka melepaskan air. Agar air hilang, tekanan parsial uap air pada permukaan hidrat harus lebih besar daripada tekanan parsial uap air di udara sekitarnya. Tembaga sulfat akan berkembang hanya jika udara di sekitarnya sangat kering.

Higroskopis
Beberapa hidrat menyerap air dari udara atau dari cairan tanpa campur tangan manusia dan dikatakan higroskopis. Padatan higroskopis dapat digunakan sebagai pengering, zat yang menyerap air dari lingkungan. Ini berguna ketika udara dalam kemasan harus dijaga tetap kering, misalnya. Kalsium klorida anhidrat adalah contoh zat higroskopis yang digunakan sebagai desikan.

Dapat Mencair
Beberapa padatan menyerap begitu banyak air dari lingkungan mereka sehingga mereka benar-benar dapat membentuk larutan cair. Padatan ini dikenal sebagai zat deliquescent. Kalsium klorida bersifat higroskopis dan mencair. Ini menyerap air ketika menjadi terhidrasi dan kemudian dapat terus menyerap air untuk membentuk larutan.

Aldehida dan Keton
 
Aldehida
Bahan kimia yang termasuk kelompok aldehida atau keton dapat membentuk hidrat organik. Formula umum aldehida adalah RCHO. Kelompok R mewakili “sisa” molekul dan berbeda di setiap aldehida. Atom karbon bergabung dengan atom oksigen melalui ikatan rangkap. Atom karbon dan oksigen yang melekat dikenal sebagai gugus karbonil.
 
 

Keton
Formula umum keton mirip dengan rumus aldehida, kecuali di tempat H adalah grup R kedua. Ini mungkin sama dengan grup R pertama atau mungkin berbeda. Seperti aldehida, keton mengandung gugus karbonil. Dalam ilustrasi di bawah ini, dapat dipahami bahwa ada atom karbon di dasar ikatan rangkap.

Karbonil Hidrat

Molekul air dapat bereaksi dengan gugus karbonil aldehida atau keton untuk membentuk zat yang dikenal sebagai karbonil hidrat, seperti yang ditunjukkan pada reaksi pertama di bawah ini. Karbonil hidrat biasanya membentuk persentase molekul yang sangat kecil dalam sampel aldehida atau keton tertentu. Namun, ada beberapa pengecualian untuk aturan ini.

Satu pengecualian adalah larutan formaldehyd. Larutanya hampir seluruhnya terdiri dari molekul-molekul dalam bentuk karbonil hidrat (dan turunannya), dengan hanya sebagian kecil molekul dalam bentuk aldehida. Ini ditunjukkan oleh nilai besar konstanta kesetimbangan (K) untuk formaldehida dalam ilustrasi di bawah ini. K ditemukan dengan membagi konsentrasi produk dari suatu reaksi dengan konsentrasi reaktan.
 
Tingkat hidrasi beberapa senyawa karbonil

Formaldehid dan Etanol
Formaldehid, juga disebut methanal, adalah anggota paling sederhana dari kelompok aldehyde. Grup “R” -nya terdiri dari atom hidrogen tunggal. Hidrat terbentuk dari formaldehida melalui reaksi gugus karbonilnya dengan air. Molekul H2O terpecah menjadi H dan OH ketika hidrat terbentuk.

Suatu larutan formaldehida dalam air dikenal sebagai formalin. Formaldehid adalah pengawet untuk jaringan dan tubuh hewan, termasuk yang dikirim ke sekolah untuk pembedahan di kelas biologi. Namun, sangat dicurigai sebagai karsinogen manusia (bahan kimia yang menyebabkan kanker). Beberapa perusahaan yang memasok hewan yang diawetkan sekarang menghilangkan formaldehid sebelum mengirim hewan.

Contoh lain dari produksi hidrat organik adalah konversi etena (juga disebut etilena) menjadi etanol. Asam fosfat digunakan sebagai katalis. Rumus etena adalah CH2 = CH2. Formula etanol adalah CH3CH2OH. Molekul air terpecah menjadi H dan OH karena bereaksi dengan etena.

Gas Hidrat dan Potensi Penggunaannya
Bongkahan gas hidrat terlihat seperti gumpalan es dan tampak seperti padatan kristal. Blok bangunan hidrat dibuat pada suhu rendah dan tekanan tinggi ketika molekul air mengelilingi molekul gas, membentuk jaring atau sangkar beku. Gas metana, dalam hal ini nama metana hidrat dapat digunakan untuk hidrat, tetapi juga dapat berupa karbon dioksida atau gas lain. Metana diproduksi oleh pembusukan bakteri tanaman dan hewan yang mati. Metana memiliki rumus CH4.

Hidrat gas telah ditemukan di seluruh dunia. Mereka terbentuk di endapan di dasar lautan dalam dan danau dan juga ditemukan di tanah di lapisan es. Metana hidrat memiliki potensi untuk menjadi sumber energi yang sangat baik. Faktanya, para peneliti memperkirakan bahwa jumlah total energi yang terperangkap dalam hidrat gas dunia mungkin lebih besar daripada total energi yang ada dalam semua bahan bakar fosil yang diketahui di Bumi. Jika gas hidrat dinyalakan oleh korek api atau nyala api lain, ia akan terbakar seperti lilin.

Kemungkinan Bahaya Gas Hidrat
Tidak semua orang senang dengan penemuan gas hidrat. Beberapa orang berpikir bahwa mereka bisa menjadi bahaya alam daripada sumber daya alam. Para peneliti saat ini berusaha menemukan cara paling efektif untuk mengekstraksi molekul metana dari sangkar air mereka. Beberapa orang khawatir bahwa akibat ekstraksi, metana akan memasuki atmosfer dan memengaruhi iklim Bumi. Diperkirakan bahwa metana di atmosfer berkontribusi terhadap pemanasan global.

Hidrat gas dapat menghalangi jalur pipa gas alam dan kadang-kadang bisa menjadi bahaya pengeboran. Masalah lain dapat timbul dari kenyataan bahwa sedimen hidrat semen semen menyatu. Jika hidrat di daerah yang luas mencair, sedimen bisa bergerak, menghasilkan tanah longsor yang dapat menyebabkan tsunami.

Bahan Kimia yang Menarik dan Penting
Hidrat adalah bahan kimia menarik yang seringkali sangat bermanfaat. Hidrat gas sangat menarik dan menarik perhatian banyak peneliti. Mereka bisa menjadi sangat penting di masa depan kita. Namun, ada banyak yang harus dipelajari tentang cara terbaik untuk menggunakannya dan tentang prosedur keselamatan. Semoga efeknya pada kehidupan kita akan bermanfaat, bukannya berbahaya.

Demikian Pengertian Hidrat dalam Ilmu Kimia

Daftar Pustaka

Naming hydrates: Facts and a quiz from Purdue University

Aldehydes and ketones information from Michigan State University

Information about the formation of hydrates from aldehydes and ketones from the University of Calgary

Methane hydrate information from the U.S. Department of Energy

Comment

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.