www.wikidata.id-id.nina.az

Air kristal Dalam kristalografi air kristal atau air hidrasi adalah air yang terdapat di dalam kristal Air sering kali d

Air kristal

Dalam kristalografi, air kristal atau air hidrasi adalah air yang terdapat di dalam kristal. Air sering kali diperlukan dalam pembentukan kristal. Dalam beberapa konteks, air kristal adalah berat total air dalam suatu senyawa pada temperatur tertentu dan berada pada rasio stoikiometri tertentu. Menurut pandangan klasik, "air kristal" merujuk pada air yang ditemukan dalam susunan kristal kompleks logam atau garam, tetapi tidak berikatan langsung dengan kation logam.

Selama proses kristalisasi dari pelarut air atau uap, kebanyakan senyawa menarik molekul air dalam struktur kristalnya. Air kristal umumnya dapat dihilangkan dengan pemanasan sampel, tetapi sering kali sifat kristalnya juga menghilang

Dibandingkan dengan garam anorganik, protein mengkristal dengan sejumlah besar air dalam kisi kristalnya. Kandungan air hingga 50% sudah jamak ditemukan.

Tata nama (nomenklatur) Sunting

Dalam rumus molekul, air kristal dapat dituliskan dalam berbagai cara:

  • "senyawa hidrat⋅nH2O" atau "senyawa hidrat×nH2O"
  • "senyawa hidrat(H2O)n"
  • Kedua notasi di atas dapat digabungkan seperti dalam kasus tembaga(II) sulfat: [Cu(H2O)4]SO4·H2O

Posisi dalam struktur kristal Sunting

Suatu garam yang mengandung air kristal dikenal sebagai hidrat. Struktur hidrat dapat sangat rumit, karena adanya ikatan hidrogen yang menentukan struktur polimer. Dalam sejarah, struktur kebanyakan hidrat belum diketahui, dan titik dalam suatu rumus hidrat digunakan untuk menentukan komposisi air tanpa menandakan bagaimana air terikat. Contohnya:

  • CuSO4•5H2O - tembaga(II) sulfat pentahidrat
  • CoCl2•6H2O - kobalt(II) klorida heksahidrat
  • SnCl2•2H2O - timah(II) (atau stano) klorida dihidrat

Untuk kebanyakan garam, ikatan air yang pasti tidak penting karena molekul air akan melemah saat pelarutan. Sebagai contoh, larutan yang disiapkan dari CuSO4•5H2O dan CuSO4 anhidrat memiliki sifat yang identik. Oleh karena itu, pengentahuan tentang derajat hidrasi hanya penting untuk menentukan berat ekivalen: berat satu mol CuSO4•5H2O lebih besar daripada satu mol CuSO4. Dalam beberapa kasus, derajat hidrasi merupakan titik kritis dalam menentukan sifat kimia. Contohnya RhCl3 tidak larut dalam air dan relatif tidak berguna dalam kimia organologam, sementara RhCl3•3H2O bersifat serba guna. Kasus serupa, AlCl3 hidrat adalah asam Lewis lemah dan oleh karenanya tidak dapat digunakan sebagai katalis dalam reaksi Friedel-Crafts. Sampel AlCl3 harus dilindungi dari uap air yang ada di atmosfer untuk mencegah pembentukan hidrat.

Kristal tembaga(II) sulfat hidrat mengandung pusat [Cu(H2O)4]2+ yang berikatan dengan ion SO42−. Tembaga dikelilingi oleh enam atom oksigen yang berasal dari dua gugus sulfat dan empat molekul air. Air kelima berada di suatu tempat dalam struktur tetapi tidak berikatan langsung pada tembaga. Kobalt klorida tersebut di atas berada sebagai [Co(H2O)6]2+ dan Cl−. Dalam timah klorida, masing-masing pusat Sn(II) berbentuk piramida (artinya sudut O/Cl-Sn-O/Cl adalah 83°) yang berikatan dengan dua ion klorida dan satu air. Air kedua dalam rumus berikatan hidrogen dengan klorida dan berikatan koordinasi dengan molekul air. Air kristal distabilkan oleh atraksi elektrostatik, akibatnya garam hidrat yang umum adalah yang memiliki kation +2 dan +3 dan anion −2. Dalam beberapa kasus, mayoritas berat senyawa adalah berat air. Garam Glauber, Na2SO4(H2O)10, adalah padatan kristal putih yang lebih dari 50% beratnya berasal dari berat air.

Mari kita lihat kasus nikel(II) klorida heksahidrat. Spesies ini memiliki rumus NiCl2(H2O)6. Analisis kristalografi mengungkapkan bahwa padatan mengandung sub-unit [trans-NiCl2(H2O)4] yang berikatan hidrogen satu sama lain dan dengan dua molekul H2O lainnya. Maka, 1/3 molekul air dalam kristal tidak berikatan langsung dengan Ni2+, dan ini yang dapat disebut dengan istilah "air kristal".

Analisis Sunting

Kandungan air dalam sebagian besar senyawa dapat ditentukan dengan mengetahui rumusnya. Sampel yang tidak diketahui dapat ditentukan melalui analisis termogravimetri (TGA), yang mana sampel dipanaskan dengan kuat dan hasil penimbangan akuratnya diplotkan terhadap temperatur. Jumlah air yang menghilang kemudian dibagi dengan massa moler air untuk mendapatkan jumlah molekul air yang terikat pada garam.

Pelarut terkristal lainnya Sunting

Air adalah pelarut yang umum ditemukan dalam kristal karena sifatnya yang kecil dan polar. Namun, semua pelarut dapat ditemukan dalam kristal. Air menjadi penting karena sifatnya yang reaktif, sementara pelarut lain seperti benzena relatif tidak berbahaya secara kimia. Terkadang, lebih dari satu pelarut ditemukan di dalam suatu kristal, dan sering kali bervariasi secara stoikiometri. Hal ini digambarkan dalam konsep kristalografi sebagai "okupansi parsial". Suatu hal yang umum dan konvensional bagai para kimiawan untuk "mengeringkan" suatu sampel dengan kombinasi vakum dan panas hingga diperoleh "berat konstan".

Untuk pelarut terkristal lainnya, analisis dapat dilakukan dengan melarutkan sampel dalam pelarut yang mengandung deuterium dan menganalisis sinyal pelarut dalam sampel menggunakan spektroskopi NMR. Kristal tunggal kristalografi sinar-X sering kali mampu mendeteksi keberadaan pelarut terkristal ini dengan baik. Metode lainnya juga telah tersedia.

Tabel air kristal dalam beberapa halida anorganik Sunting

Tabel di bawah menunjukkan jumlah molekul air per logam dalam beberapa garam.

Rumus hidrat logam halida Koordinasi sferis logam Air kristal ekivalen yang tidak terikat pada M Catatan
VCl3(H2O)6 trans-[VCl2(H2O)4]+ dua
VBr3(H2O)6 trans-[VBr2(H2O)4]+ dua bromida dan klorida biasanya sama
VI3(H2O)6 [V(H2O)6]3+ tidak ada iodida bersaing lemah dengan air
CrCl3(H2O)6 trans-[CrCl2(H2O)4]+ dua isomer hijau gelap, alias garam Bjerrums
CrCl3(H2O)6 [CrCl(H2O)5]2+ satu isomer biru-hijau
CrCl2(H2O)4 trans-[CrCl2(H2O)4] tidak ada persegi panjang / tetragonal terdistorsi
CrCl3(H2O)6 [Cr(H2O)6]3+ tidak ada isomer violet
MnCl2(H2O)6 trans-[MnCl2(H2O)4] dua
MnCl2(H2O)4 cis-[MnCl2(H2O)4] tidak ada cis molekular
MnBr2(H2O)4 cis-[MnBr2(H2O)4] tidak ada cis molekular
MnCl2(H2O)2 trans-[MnCl4(H2O)2] tidak ada polimer dengan jembatan klorida
MnBr2(H2O)2 trans-[MnBr4(H2O)2] tidak ada polimer dengan jembatan bromida
FeCl2(H2O)6 trans-[FeCl2(H2O)4] dua
FeCl2(H2O)4 trans-[FeCl2(H2O)4] tidak ada molekular
FeBr2(H2O)4 trans-[FeBr2(H2O)4] tidak ada molekular
FeCl2(H2O)2 trans-[FeCl4(H2O)2] tidak ada polimer dengan jembatan klorida
FeCl3(H2O)6 trans-[FeCl2(H2O)4] dua hanya berhidrasi dengan feri klorida, isostruktur dengan Cr
CoCl2(H2O)6 trans-[CoCl2(H2O)4] dua
CoBr2(H2O)6 trans-[CoBr2(H2O)4] dua
CoI2(H2O)6 [Co(H2O)6]2+ tidak ada iodida bersaing lemah dengan air
CoBr2(H2O)4 trans-[CoBr2(H2O)4] tidak ada molekular
CoCl2(H2O)4 cis-[CoCl2(H2O)4] tidak ada cis molekular
CoCl2(H2O)2 trans-[CoCl4(H2O)2] tidak ada polimer dengan jembatan klorida
CoBr2(H2O)2 trans-[CoBr4(H2O)2] tidak ada polimer dengan jembatan bromida
NiCl2(H2O)6 trans-[NiCl2(H2O)4] dua
NiCl2(H2O)4 cis-[NiCl2(H2O)4] tidak ada cis molekular
NiBr2(H2O)6 trans-[NiBr2(H2O)4] dua
NiI2(H2O)6 [Ni(H2O)6]2+ tidak ada iodida bersaing lemah dengan air
NiCl2(H2O)2 trans-[NiCl4(H2O)2] tidak ada polimer dengan jembatan klorida
CuCl2(H2O)2 [CuCl4(H2O)2]2 tidak ada terdistorsi secara tetragonal pada dua jarak Cu-Cl
CuBr2(H2O)4 [CuBr4(H2O)2]n dua terdistorsi secara tetragonal pada dua jarak Cu-Br

Lihat juga Sunting

Referensi Sunting

  1. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (edisi ke-2), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-7506-3365-4 
  2. Yonghui Wang et al. "Novel Hydrogen-Bonded Three-Dimensional Networks Encapsulating One-Dimensional Covalent Chains: ..." Inorg. Chem., 2002, 41 (24), pp. 6351–6357.doi:10.1021/ic025915o.
  3. Carmen R. Maldonadoa, Miguel Quirós and J.M. Salas: "Formation of 2D water morphologies in the lattice of the salt..." Inorganic Chemistry Communications Volume 13, Issue 3, March 2010, p. 399–403; doi:10.1016/j.inoche.2009.12.033.
  4. Moeller, Therald (Jan 1, 1980). Chemistry: With Inorganic qualitative Analysis. Academic Press Inc (London) Ltd. hlm. 909. ISBN 0-12-503350-8. 
  5. K. Waizumi, H. Masuda, H. Ohtaki, "X-ray structural studies of FeBr24H2O, CoBr24H2O, NiCl2 4H2O, and CuBr24H2O. cis/trans Selectivity in transition metal(I1) dihalide Tetrahydrate" Inorganica Chimica Acta, 1992 volume 192, pages 173–181.
  6. B. Morosin "An X-ray diffraction study on nickel(II) chloride dihydrate" Acta Cryst. 1967. volume 23, pp. 630-634. DOI:10.1107/S0365110X67003305
  7. ^ “Structure Cristalline et Expansion Thermique de L’Iodure de Nickel Hexahydrate“ (Crystal structure and thermal expansion of nickel(II) iodide hexahydrate) Louër, Michele; Grandjean, Daniel; Weigel, Dominique Journal of Solid State Chemistry (1973), 7(2), 222-8. doi: 10.1016/0022-4596(73)90157-6.
wikipedia, wiki, buku, buku, perpustakaan, artikel, baca, unduh, gratis, unduh gratis, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, gambar, musik, lagu, film, buku, permainan, permainan.
Tanggal penerbitan:
Dalam kristalografi air kristal atau air hidrasi adalah air yang terdapat di dalam kristal Air sering kali diperlukan dalam pembentukan kristal 1 Dalam beberapa konteks air kristal adalah berat total air dalam suatu senyawa pada temperatur tertentu dan berada pada rasio stoikiometri tertentu Menurut pandangan klasik air kristal merujuk pada air yang ditemukan dalam susunan kristal kompleks logam atau garam tetapi tidak berikatan langsung dengan kation logam Tembaga II sulfat hidrat berwarna biru cerah Tembaga II sulfat anhidrat berwarna putih Selama proses kristalisasi dari pelarut air atau uap kebanyakan senyawa menarik molekul air dalam struktur kristalnya Air kristal umumnya dapat dihilangkan dengan pemanasan sampel tetapi sering kali sifat kristalnya juga menghilangDibandingkan dengan garam anorganik protein mengkristal dengan sejumlah besar air dalam kisi kristalnya Kandungan air hingga 50 sudah jamak ditemukan Daftar isi 1 Tata nama nomenklatur 2 Posisi dalam struktur kristal 3 Analisis 4 Pelarut terkristal lainnya 5 Tabel air kristal dalam beberapa halida anorganik 6 Lihat juga 7 ReferensiTata nama nomenklatur SuntingDalam rumus molekul air kristal dapat dituliskan dalam berbagai cara senyawa hidrat nH2O atau senyawa hidrat nH2O Notasi ini digunakan ketika senyawa hanya mengandung air kisi lattice water atau ketika struktur kristal tidak dapat ditentukan Sebagai contoh Kalsium klorida CaCl2 2H2O senyawa hidrat H2O n Suatu hidrat dengan air melalui ikatan koordinasi Sebagai contoh Seng klorida ZnCl2 H2O 4Kedua notasi di atas dapat digabungkan seperti dalam kasus tembaga II sulfat Cu H2O 4 SO4 H2OPosisi dalam struktur kristal SuntingSuatu garam yang mengandung air kristal dikenal sebagai hidrat Struktur hidrat dapat sangat rumit karena adanya ikatan hidrogen yang menentukan struktur polimer 2 3 Dalam sejarah struktur kebanyakan hidrat belum diketahui dan titik dalam suatu rumus hidrat digunakan untuk menentukan komposisi air tanpa menandakan bagaimana air terikat Contohnya CuSO4 5H2O tembaga II sulfat pentahidrat CoCl2 6H2O kobalt II klorida heksahidrat SnCl2 2H2O timah II atau stano klorida dihidratUntuk kebanyakan garam ikatan air yang pasti tidak penting karena molekul air akan melemah saat pelarutan Sebagai contoh larutan yang disiapkan dari CuSO4 5H2O dan CuSO4 anhidrat memiliki sifat yang identik Oleh karena itu pengentahuan tentang derajat hidrasi hanya penting untuk menentukan berat ekivalen berat satu mol CuSO4 5H2O lebih besar daripada satu mol CuSO4 Dalam beberapa kasus derajat hidrasi merupakan titik kritis dalam menentukan sifat kimia Contohnya RhCl3 tidak larut dalam air dan relatif tidak berguna dalam kimia organologam sementara RhCl3 3H2O bersifat serba guna Kasus serupa AlCl3 hidrat adalah asam Lewis lemah dan oleh karenanya tidak dapat digunakan sebagai katalis dalam reaksi Friedel Crafts Sampel AlCl3 harus dilindungi dari uap air yang ada di atmosfer untuk mencegah pembentukan hidrat Kristal tembaga II sulfat hidrat mengandung pusat Cu H2O 4 2 yang berikatan dengan ion SO42 Tembaga dikelilingi oleh enam atom oksigen yang berasal dari dua gugus sulfat dan empat molekul air Air kelima berada di suatu tempat dalam struktur tetapi tidak berikatan langsung pada tembaga 4 Kobalt klorida tersebut di atas berada sebagai Co H2O 6 2 dan Cl Dalam timah klorida masing masing pusat Sn II berbentuk piramida artinya sudut O Cl Sn O Cl adalah 83 yang berikatan dengan dua ion klorida dan satu air Air kedua dalam rumus berikatan hidrogen dengan klorida dan berikatan koordinasi dengan molekul air Air kristal distabilkan oleh atraksi elektrostatik akibatnya garam hidrat yang umum adalah yang memiliki kation 2 dan 3 dan anion 2 Dalam beberapa kasus mayoritas berat senyawa adalah berat air Garam Glauber Na2SO4 H2O 10 adalah padatan kristal putih yang lebih dari 50 beratnya berasal dari berat air Mari kita lihat kasus nikel II klorida heksahidrat Spesies ini memiliki rumus NiCl2 H2O 6 Analisis kristalografi mengungkapkan bahwa padatan mengandung sub unit trans NiCl2 H2O 4 yang berikatan hidrogen satu sama lain dan dengan dua molekul H2O lainnya Maka 1 3 molekul air dalam kristal tidak berikatan langsung dengan Ni2 dan ini yang dapat disebut dengan istilah air kristal Analisis SuntingKandungan air dalam sebagian besar senyawa dapat ditentukan dengan mengetahui rumusnya Sampel yang tidak diketahui dapat ditentukan melalui analisis termogravimetri TGA yang mana sampel dipanaskan dengan kuat dan hasil penimbangan akuratnya diplotkan terhadap temperatur Jumlah air yang menghilang kemudian dibagi dengan massa moler air untuk mendapatkan jumlah molekul air yang terikat pada garam Pelarut terkristal lainnya SuntingAir adalah pelarut yang umum ditemukan dalam kristal karena sifatnya yang kecil dan polar Namun semua pelarut dapat ditemukan dalam kristal Air menjadi penting karena sifatnya yang reaktif sementara pelarut lain seperti benzena relatif tidak berbahaya secara kimia Terkadang lebih dari satu pelarut ditemukan di dalam suatu kristal dan sering kali bervariasi secara stoikiometri Hal ini digambarkan dalam konsep kristalografi sebagai okupansi parsial Suatu hal yang umum dan konvensional bagai para kimiawan untuk mengeringkan suatu sampel dengan kombinasi vakum dan panas hingga diperoleh berat konstan Untuk pelarut terkristal lainnya analisis dapat dilakukan dengan melarutkan sampel dalam pelarut yang mengandung deuterium dan menganalisis sinyal pelarut dalam sampel menggunakan spektroskopi NMR Kristal tunggal kristalografi sinar X sering kali mampu mendeteksi keberadaan pelarut terkristal ini dengan baik Metode lainnya juga telah tersedia Tabel air kristal dalam beberapa halida anorganik SuntingTabel di bawah menunjukkan jumlah molekul air per logam dalam beberapa garam 5 6 Rumus hidrat logam halida Koordinasi sferis logam Air kristal ekivalen yang tidak terikat pada M CatatanVCl3 H2O 6 trans VCl2 H2O 4 duaVBr3 H2O 6 trans VBr2 H2O 4 dua bromida dan klorida biasanya samaVI3 H2O 6 V H2O 6 3 tidak ada iodida bersaing lemah dengan airCrCl3 H2O 6 trans CrCl2 H2O 4 dua isomer hijau gelap alias garam BjerrumsCrCl3 H2O 6 CrCl H2O 5 2 satu isomer biru hijauCrCl2 H2O 4 trans CrCl2 H2O 4 tidak ada persegi panjang tetragonal terdistorsiCrCl3 H2O 6 Cr H2O 6 3 tidak ada isomer violetMnCl2 H2O 6 trans MnCl2 H2O 4 duaMnCl2 H2O 4 cis MnCl2 H2O 4 tidak ada cis molekularMnBr2 H2O 4 cis MnBr2 H2O 4 tidak ada cis molekularMnCl2 H2O 2 trans MnCl4 H2O 2 tidak ada polimer dengan jembatan kloridaMnBr2 H2O 2 trans MnBr4 H2O 2 tidak ada polimer dengan jembatan bromidaFeCl2 H2O 6 trans FeCl2 H2O 4 duaFeCl2 H2O 4 trans FeCl2 H2O 4 tidak ada molekularFeBr2 H2O 4 trans FeBr2 H2O 4 tidak ada molekularFeCl2 H2O 2 trans FeCl4 H2O 2 tidak ada polimer dengan jembatan kloridaFeCl3 H2O 6 trans FeCl2 H2O 4 dua hanya berhidrasi dengan feri klorida isostruktur dengan CrCoCl2 H2O 6 trans CoCl2 H2O 4 duaCoBr2 H2O 6 trans CoBr2 H2O 4 duaCoI2 H2O 6 Co H2O 6 2 tidak ada 7 iodida bersaing lemah dengan airCoBr2 H2O 4 trans CoBr2 H2O 4 tidak ada molekularCoCl2 H2O 4 cis CoCl2 H2O 4 tidak ada cis molekularCoCl2 H2O 2 trans CoCl4 H2O 2 tidak ada polimer dengan jembatan kloridaCoBr2 H2O 2 trans CoBr4 H2O 2 tidak ada polimer dengan jembatan bromidaNiCl2 H2O 6 trans NiCl2 H2O 4 duaNiCl2 H2O 4 cis NiCl2 H2O 4 tidak ada cis molekularNiBr2 H2O 6 trans NiBr2 H2O 4 duaNiI2 H2O 6 Ni H2O 6 2 tidak ada 7 iodida bersaing lemah dengan airNiCl2 H2O 2 trans NiCl4 H2O 2 tidak ada polimer dengan jembatan kloridaCuCl2 H2O 2 CuCl4 H2O 2 2 tidak ada terdistorsi secara tetragonal pada dua jarak Cu ClCuBr2 H2O 4 CuBr4 H2O 2 n dua terdistorsi secara tetragonal pada dua jarak Cu BrLihat juga SuntingHidrat Hidrasi mineralReferensi Sunting Greenwood Norman N Earnshaw A 1997 Chemistry of the Elements edisi ke 2 Oxford Butterworth Heinemann ISBN 0 7506 3365 4 Pemeliharaan CS1 Banyak nama authors list link Yonghui Wang et al Novel Hydrogen Bonded Three Dimensional Networks Encapsulating One Dimensional Covalent Chains Inorg Chem 2002 41 24 pp 6351 6357 doi 10 1021 ic025915o Carmen R Maldonadoa Miguel Quiros and J M Salas Formation of 2D water morphologies in the lattice of the salt Inorganic Chemistry Communications Volume 13 Issue 3 March 2010 p 399 403 doi 10 1016 j inoche 2009 12 033 Moeller Therald Jan 1 1980 Chemistry With Inorganic qualitative Analysis Academic Press Inc London Ltd hlm 909 ISBN 0 12 503350 8 K Waizumi H Masuda H Ohtaki X ray structural studies of FeBr24H2O CoBr24H2O NiCl2 4H2O and CuBr24H2O cis trans Selectivity in transition metal I1 dihalide Tetrahydrate Inorganica Chimica Acta 1992 volume 192 pages 173 181 B Morosin An X ray diffraction study on nickel II chloride dihydrate Acta Cryst 1967 volume 23 pp 630 634 DOI 10 1107 S0365110X67003305 a b Structure Cristalline et Expansion Thermique de L Iodure de Nickel Hexahydrate Crystal structure and thermal expansion of nickel II iodide hexahydrate Louer Michele Grandjean Daniel Weigel Dominique Journal of Solid State Chemistry 1973 7 2 222 8 doi 10 1016 0022 4596 73 90157 6 Diperoleh dari https id wikipedia org w index php title Air kristal amp oldid 20914366