Ion yang paling sederhana dalam bentuk krom dalam larutan adalah ion heksaaquokrom(III) – [Cr(H2O)6]3+.Keasaman ion heksaaquo
Biasanya dengan ion 3+, ion heksaaquokrom(III) agak asam ? dengan pH pada larutan tertentu antara 2 -3.
Ion bereaksi dengan molekul air dalam larutan. Ion hidrogen terlepas dari salah satu ligan molekul air:
Ion
kompleks berperan sebagai asam dengan memberikan ion hidrogen kepada
molekul air dalam larutan. Air, sudah tentu, berperan sebagai basa yang
menerima ion hidrogen.
Karena keberadaan air ada berasal dari
dua sumber yang berbeda cukup membingungkan (dari ligan dan larutan),
maka lebih mudah menyederhanakannya seperti berikut ini:
Akan
tetapi, jika kamu menuliskannya seperti ini, harus diingat bahwa ion
hidrogen tidak terletak pada ion kompleks. Ion hidrogen tertarik
oleh molekul air dalam larutan. Sewaktu-waktu kamu dapat menulis
"H+(aq)" yang dimaksud sebenarnya adalah ion hidroksonium, H3O+.
Reaksi pertukaran ligan yang melibatkan ion klorida dan ion sulfat
Warna ion heksaaquokrom(III) sulit â€untuk dilukiskan†karena
berwarna ungu-biru-abu. Akan tetapi, ketika diproduksi melalui reaksi
dalam tabung reaksi, ion ini berwarna hijau.
Kita selalu menggambarkan ion hijau sebagai Cr
3+(aq) – secara tidak langsung ion heksaaquokrom(III). Hal ini sebenarnya adalah suatu penyederhanaan.
Apa
yang terjadi jika salah satu atau lebih ligan molekul air dapat
digantikan oleh ion negatif yang dalam larutan ? khususnya sulfat
atau klorida.
Penggantian air oleh ion sulfat Kamu dapat melakukan hal ini secara sederhana dengan memanaskan larutan krom(III) sulfat.
Satu
molekul air digantikan oleh ion sulfat. Perhatikan perubahan muatan
pada ion. Dua muatan positif dibatalkan oleh keberadaan dua muatan
negatif pada ion sulfat.
Penggantian air oleh ion klorida
Pada saat adanya ion klorida (sebagai contoh dengan krom(III) klorida),
warna yang biasanya dapat dilihat adalah hijau. Hal ini terjadi
ketika dua molekul air digantikan oleh ion klorida untuk
menghasilkan ion tetraaquodiklorokrom(III) – [Cr(H2O)4Cl2]+.
Sekali lagi, perhatikan bahwa penggantian molekul air oleh ion klorida mengubah muatan pada ion.
Reaksi ion heksaaquokrom(III) dengan ion hidroksida
Ion hidroksida (dari, katakanlah, larutan natrium hidroksida, NaOH)
dapat menghilangkan ion hidrogen dari ligan air kemudian didempetkan
pada ion krom.
Sekali waktu ion hidrogen dapat dihilangkan dari
tiga molekul air, kamu akan memperoleh kompleks yang tidak
bermuatan – komplek netral. Kompleks netral ini tidak larut dalam
air dan endapan terbentuk.
Tetapi
proses tidak berhenti sampai disini. Ion hidrogen yang lebih benyak
akan dihilangkan untuk menghasilkan ion seperti [Cr(H2O)2(OH)4]- dan [Cr(OH)6]3-.
Sebagai contoh:
Endapan larut kembali karena ion tersebut larut dalam air.
Pada tabung reaksi, perubahan warna yang terjadi adalah:
Reaksi ion heksaaquokrom(III) dengan larutan amonia
Amonia dapat berperan sebagai basa maupun sebagai ligan. Dengan jumlah
amonia yang sedikit, ion hidrogen tertarik oleh ion heksaaquo seperti
pada kasus ion hidroksida untuk menghasilkan kompleks netral yang sama.
Endapan
tersebut larut secara luas jika kamu menambahkan amonia berlebih
(terutama jika amonianya pekat). Amonia menggantikan air sebagai ligan
untuk menghasilkan ion heksaaminkrom(III).
Perubahan warna yang terjadi adalah:
Reaksi ion heksaaquokrom(III) dengan ion karbonat
Jika kamu menambahkan larutan natrium karbonat pada larutan ion
heksaaquokrom(III), kamu akan memperoleh endapan yang sama jika
kamu menambahkan larutan natrium hidroksida atau larutan amonia.
Pada saat seperti ini, ion karbonat ion yang menghilangkan ion hidrogen dari ion heksaaquo dan menghasilkan kompleks netral.
Berdasarkan pada proporsi ion karbonat dan ion heksaaqua, kamu akan
memperoleh salah satu diantara ion hidrogenkarbonat atau gas karbon
dioksida dari reaksi antara ion hidrogen dan ion karbonat. Persamaan
hasil bagi menunjukkan lebih memungkinkan terjadinya pembentukan karbon
dioksida:
Selain karbon dioksida, tidak terjadi sesuatu yang baru pada reaksi ini:
Oksidasi krom(III) menjadi krom(VI)
Sebagai akibat dari penambahan larutan natrium hidroksida pada ion
heksaaquokrom(III) menghasilkan larutan ion
heksahidroksokromat(III) yang berwarna hijau.
Larutan
ion heksahidroksokromat(III) yang berwarna hijau kemudian di oksidasi
dengan memanaskan larutan tersebut dengan larutan hidrogen peroksida.
Setelah itu kamu akan memperoleh larutan berwarna kuning terang yang
mengandung ion kromat(VI).
Persamaan untuk tahap oksidasi adalah:
Beberapa sifat kimia krom(VI) Kesetimbangan kromat(VI)-dikromat(VI) Kamu mungkin lebih terbiasa dengan ion dikromat(VI) yang berwarna jingga, Cr
2O
72-, dibandingkan dengan ion kromat(VI) yang berwarna kuning, CrO
42-.
Perubahan antara keduanya adalah sesuatu hal yang mudah:
Jika kamu menambahkan asam sulfat encer pada larutan yang berwarna
kuning maka larutan tersebut akan berubah menjadi berwarna jingga. Jika
kamu menambahkan natrium hidroksida ke dalam larutan jingga maka larutan
tersebut berubah menjadi kuning.
Reaksi kesetimbangan pada pusat interkonversi adalah:
Jika kamu menambahkan ion hidrogen berlebih, kesetimbangan bergeser ke kanan. Hal ini sesuai dengan prinsip Le Chatelier.
Jika
kamu menambahkan ion hidroksida, maka ion hidroksida akan bereaksi
dengan ion hidrogen. Kesetimbangan cenderung ke arah kiri untuk
menggantikannya.
Pembuatan kristal dikromat(VI) Kristal kalium dikromat dapat dibuat dengan mengkombinasikan reaksi yang akan kita lihat pada halaman ini.
Berawal dari sumber ion kromium(III) seperti larutan kromium klorida:
Kamu tambahakan larutan kalium hidroksida untuk menghasilkan endapan
hijau-biru dan kemudian larutan hijau tua yang mengandung ion
[Cr(OH)
6]
3- Hal ini akan dijelaskan dengan lebih
mendalam pada halaman berikutnya. Harap diperhatikan bahwa kamu
harus menggunakan kalium hidroksida. Jka kamu menggunakan natrium
hidroksida, maka akan berakhir dengan pembentukan natrium
dikromat(VI).
Sekarang kamu oksidasi larutan ini dengan cara
memanaskannya dengan menggunakan larutan hidrogen peroksida. Larutan
berubah menjadi kuning menunjukkan pembentukan kalium kromat(VI). Reaksi
ini juga dijelaskan secara lebih mendalam pada halaman berikutnya.
Semua yang berada pada bagian sebelah kiri mengubah larutan kalium
kromat(VI berwarna kuning menjadi larutan kalium dikromat(VI) yang
berwarna jingga. Kamu dapat mengingatnya bahwa hal ini terjadi dengan
penambahan asam. Hal ini untuk mengingatkan bagian yang telah disebut di
atas jika kamu melupakannya.
Sayangnya terdapat sebuah
masalah. Kalium dikromat akan bereaksi dengan kelebihan hidrogen
peroksida kemudian selanjutnya memberikan prakarsa pada pembentukan
larutan biru tua yang tidak stabil dan sejak itu terbentuk ion
kromium(III) lagi! Untuk memecahkan masalah ini, kamu terlebih dahulu
harus menghilangkan kelebihan hidrogen peroksida.
Hal ini dapat
dilakukan dengan mendidihkan larutan. Hidrogen peroksida terdekomposisi
pada pemanasan dengan menghasilkan air dan oksigen. Larutan dididihkan
sampai tidak terbentuk lagi gelembung gas oksigen yang dihasilkan.
Larutan dipanaskan lebih lanjut untuk memekatkannya, dan kemudian asam
etanoat pekat ditambahkan untuk mengasamkannya. Kristal kalium dikromat
yang berwarna jingga terbentuk melalui proses pendinginan.
Reduksi ion dikromat(VI) dengan seng dan asam
Ion dikromat(VI) (sebagai contoh, pada larutan kalium dikromat(VI))
dapat di reduksi menjadi ion krom(III) dan kemudian menjadi ion krom(II)
dengan menggunakan seng dan salah satu diantara asam sulfat encer atau
asam klorida.
Hidrogen dihasilkan dari reaksi antara seng
dengan asam. Hidrogen harus dibiarkan keluar, tetapi kamu perlu untuk
tetap menjaga agar udara tidak terlibat dalam reaksi. Oksigen di udara
me-re-oksidasi krom(II) menjadi krom(III) dengan cepat.
Suatu
hal yang mudah untuk meletakkan sedikit kapas mentah pada bagian atas
labu (atau tabung reaksi) selama kamu mengunakannya. Hal ini dilakukan
untuk menyediakan jalan keluar bagi hidrogen, tetapi menghentikan udara
yang mengalir berlawanan dengan aliran hidrogen.
Alasan
untuk membubuhkan tanda kutip pada ion krom(III) adalah untuk
penyederhanaan. Khuluk yang pasti yang dimiliki oleh ion kompleks
akan tergantung pada asam yang kamu gunakan pada proses reduksi.
Hal ini sudah didiskusikan pada bagian awal halaman ini.
Persamaan untuk dua tahap reaksi adalah:
Untuk reduksi dari +6 menjadi +3:
Untuk reduksi dari +3 menjadi +2:
Penggunaan kalium dikromat(VI) sebagai agen pengoksidasi pada kimia organik
Larutan Kalium dikromat(VI) yang diasamkan dengan asam sulfat encer
biasa digunakan sebagai agen pengoksidasi pada kimia organik. Hal
ini beralasan karena larutan kalium dikromat(VI) yang diasamkan
dengan asam sulfat encer merupakan agen pengoksidasi yang kuat
disamping memiliki kekuatan yang mampu menjadikan senyawa organik
menjadi terpotong-potong! (larutan kalium manganat(VII) juga
memberikan kecenderungan yang sama).
Larutan Kalium dikromat(VI) yang diasamkan dengan asam sulfat encer digunakan untuk:
- Mengoksidasi alkohol sekunder menjadi keton;
- Mengoksidasi alkohol primer menjadi aldehid;
- Mengoksidasi alkohol primer menjadi asam karboksilat;
Sebagai contoh, dengan etanol (alkohol promer), kamu dapat memperoleh
salah satu antara etanal (aldehid) atau asam etanoat (asam
karboksilat) tergantung pada kondisinya.
- Jika kelebihan alkohol, dan kamu mendetilasi aldehid yang terbentuk, kamu akan memperoleh etanal sebagai produk utama.
- Jika
kelebihan agen pengoksidasi, dan kamu tidak membiarkan bagi produk
untuk keluar, sebagai contoh, dengan pemanasan campuran dibawah
refluk (pemanasan labu dengan menempatkan kondensor secara
vertikal pada leher labu) – kamu akan memperoleh asam etanoat.
Dalam
kimia organik, persamaan tersebut sering kali disederhanakan untuk
proses pemekatan yang terjadi pada molekul organik. Sebagai contoh,
dua yang terakhir dapat ditulis:
Oksigen ditulis dengan kurung kuadrat hanya memberikan arti â€oksigen berasal dari agen pengoksidasiâ€
Penggunaan reaksi yang sama untuk membuat kristal krom alum Kamu dapat menemukan krom alum dalam berbagai nama yang berbeda
- Krom alum
- Kalium krom(III) sulfat
- Krom(III) kalium sulfat
- Krom(III) kalium sulfat-12-air
- Krom(III) kalium sulfat dodekahidratchrome alum
…dan beragai variasi yang lain!
Kamu juga akan menemukan berbagai variasi rumus kimia krom alum. Sebagai contoh:
- CrK(SO4)2,12H2O
- Cr2(SO4)3,K2SO4,24H2O
- K2SO4,Cr2(SO4)3,24H2O
Rumus
yang pertama hanya salah satu bentuk penulisan dan dapat disusun
kembali. Secara pribadi, saya lebih suka yang kedua karena sangat mudah
untuk dimengerti tentang apa yang terjadi.
Krom alum dikenal dengan double salt
(garam ganda). Jika kamu mencampurkan larutan kalium sulfat dan
krom(III) sulfat yang memiliki konsentrasi molar yang sama,
larutan akan dikira hanya seperti sebuah campuran. Pencampuran ini
memberikan reaksi ion krom(III), ion kalium, dan ion sulfat.
Akan
tetapi, jika kamu mengkristalkannya, untuk memperoleh campuran kristal
kalium sulfat dan krom(III) sulfat, larutan akan mengkristal sebagai
kristal yang berwarna ungu tua. Itulah â€krom alumâ€.
Kristal
krom alum dapat dibuat dengan mereduksi larutan kalium dikromat(VI)
yang telah diasamkan dengan menggunakan etanol, dan kemudian
kristalisasi larutan yang dihasilkan.
Dengan asumsi kamu
dapat mengunakan kelebihan etanol, produk organik utama yang akan
diperoleh adalah etanal – dan kita perhatikan persamaan di bawah
ini:
Persamaan ionik jelas tidak mengandung ion spektator, kalium dan sulfat. Lihat kembali melalui persamaan lengkap:
Jika
kamu memperhatikan baris paling atas pada sisi kanan persamaan, kamu
akan melihat bahwa krom(III) sulfat dan kalium sulfat diproduksi secara
pasti pada proporsi bagian kanan untuk memperolah double salt.
Apa yang kamu lakukan, kemudian, adalah:
Kamu
awali dengan larutan kalium dikromat(VI) yang telah ditambahkan sedikit
asam sulfat pekat. Larutan kemudian didinginkan dengan meletakkannya
dalam es.
Kelebihan etanol ditambahkan secara perlahan sambil diaduk dengan kenaikan suhu yang tidak terlalu tinggi.
Ketika
semua etanol telah ditambahkan, larutan dibiarkan sepanjang malam,
lebih baik dalam lemari pendingin, untuk kristalisasi. Kristal
dipisahkan dari larutan sisa, dicuci dengan sedikit air murni dan
kemudian dikeringkan dengan kertas saring.
Penggunaaan kalium dikromat(VI) sebagai agen pengoksidasi dalam titrasi
Kalium dikromat(VI) seringkali digunakan untuk menentukan konsentrasi
ion besi(II) dalam larutan. Hal ini dilakukan sebagai alternatif
penggunaan larutan kalium permanganat(VII).
Pada prakteknya Berikut ini keuntungan dan kerugian dalam penggunaan kalium dikromat(VI).
Keuntungan:
- Kalium
dikromat(VI) dapat digunakan sebagai standar primer. Hal ini berarti
bahwa kalium dikromat(VI) dapat dijadikan sebagai larutan stabil
yang konsentrasinya diketahui dengan tepat. Hal ini tidak
terjadi pada kalium permanganat(VII).
- Kalium dikromat(VI) dapat
digunakan untuk mendeteksi keberadaan ion klorida (selama ion
klorida tidak berada pada konsentrasi yang sangat tinggi).
- Kalium
manganat(VII) mengoksidasi ion klorida menjadi klorin; kalium
dikromat(VI) tidak benar-benar cukup kuat sebagai agen pengoksidasi. Hal
ini berarti bahwa kamu tidak akan mendapatkan reaksi yang tidak
diinginkan dengan larutan kalium dikromat(VI).
Kerugian:
- Kerugian
yang paling utama adalah pada perubahan warna. Titrasi kalium
manganat(VII) menunjukkan dirinya sendiri. Ketika kamu menyertakan
larutan kalium manganat(VII) pada reaksi, larutan menjadi tidak
berwarna. Jika kamu menambahkannya terlalu banyak, larutan
menjadi merah muda – dan kamu tahu bahwa kamu telah melewati
titik akhir. Sayangnya larutan kalium dikromat(VI) berubah
menjadi hijau pada saat kamu memasukkannya ke dalam reaksi, dan
disana tidak ada jalan yang memungkinkan bagi kamu untuk mendeteksi
perubahan warna ketika kamu menuangkan larutan jingga berlebih pada
larutan berwarna hijau yang kuat.
Dengan larutan kalium
dikromat(VI) kamu dapat menggunakan indikator terpisah, dikenal
dengan redox indicator. Warna berubah melalui kehadiran agen
pengoksidasi.
Berikut beberapa contoh indikator – seperti difenil
sulfonat. Indikator memberikan warna ungu-biru dengan adanya
larutan kalium dikromat(VI) yang berlebih. Akan tetapi, warna
menjadi lebih sulit diinterpretasikan dengan munculnya warna
hijau yang kuat. Titik akhir titrasi kalium dikromat(VI) tidak
mudah untuk dilihat seperti titik akhir kalium manganat(VII).
Perhitungan Setengah reaksi untuk ion dikromat(VI) adalah:
…dan untuk ion besi(II) adalah:
Penggabungan keduanya memberikan:
Kamu dapat melihat bahwa proporsi reaksi adalah 1 mol ion dikromat(VI) berbanding 6 mol ion besi(II).
Sekali lagi kamu tidak dapat memungkiri bahwa, perhitungan titrasi sama seperti halnya yang lain.
Tes untuk ion kromat(VI) dalam larutan
Secara khusus, kamu dapat perhatikan pada larutan yang mengandung
natrium, kalium atau amonium kromat(VI). Sebagian besar kromat sangat
larut; beberapa diantaranya dapat kita golongkan tidak larut.
Warna larutan kuning terang menunjukkan bahwa larutan tersebut bermanfaat untuk tes ion kromat.
Tes dengan penambahan asam
Jika kamu menambahkan beberapa larutan asam sulfat encer pada larutan
yang mengandung ion kromat(VI), perubahan warna berubah menjadi
jingga ion dikromat(VI).
Kamu
tidak dapat dapat menggunakan tes ini sebagai tes untuk ion kromat(VI),
walau bagaimanapun. Ini mungkin terjadi bahwa kamu memiliki larutan
yang mengandung indikator asam-basa yang memiliki perubahan warna yang
sama!
Tes dengan penambahan larutan klorida (atau nitrat)
Ion kromat(VI) dapat memberikan endapan kuning barium kromat(VI).
Tes dengan penambahan larutan klorida (atau nitrat) Ion kromat(VI) dapat memberikan endapan kuning barium kromat(VI).
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia_anorganik1/logam_transisi/krom-anorganik/