Sifat-Sifat Fisika dan Kimia Pelarut Bukan Air

Sifat-Sifat Fisika dan Kimia Pelarut Bukan Air 

1. Ammonia

  Amonia adalah senyawa anorganik nitrogen dan hidrogen dengan rumus NH3. Sebuah hidrida biner yang stabil, dan hidrida pnictogen paling sederhana, amonia adalah gas tidak berwarna dengan bau menyengat yang berbeda.

• Melting point = 195.3 K
• Boiling point = 239.6 K
• Density of liquid = 0.77 g/cm³
• Relative permittivity (D) = 25.0 (195.3K)
• Viscosity = 0,2543 cP (239.5 K)
• Momen dipole (µ) = 1.47 D
• Self-ionization constant = 5.1 × 10^-27
• Protik/aprotik = Protik
• Reaksi auto- ionisasi:

                2NH₃(l) ↔ NH₄⁺(s) + NH₂^-(s)

• Reaksi-reaksi Kimia:

                KNO₃ + AgClà KCl + AgNO₃ 

• Struktur:

Piramida Segitiga

• Kegunaan: Ammonia dapat digunakan sebagai gas pendingin untuk memurnikan air. Selain itu, amonia digunakan dalam pembuatan plastik, sebagai bahan peledak, tekstil, pestisida, pewarna dan bahan kimia lainnya. Amonia juga banyak ditemukan dalam cairan pembersih rumah tangga.

2. Sulfuric Acid

Asam sulfat (H₂SO₄) merupakan zat korosif, merusak kulit, mata, gigi, dan paru-paru. Paparan parah dapat menyebabkan kematian. Pekerja dapat dirugikan dari paparan asam sulfat. Tingkat paparan tergantung pada dosis, durasi, dan jenis pekerjaan yang dilakukan.

• Melting point = 283.4 K
• Boiling point = 603 K
• Density of liquid = 1.84 g/cm³
• Relative permittivity (D) = 110 (292 K)
• Viscosity = 26,7 cP (293K)
• Momen dipole (µ) = 2.725 D
• Self-ionization constant = 2.7 × 10^-4 (298K)
• Protik/aprotik = Protik
• Reaksi auto- ionisasi:

                H₂SO₄ ⇌ H⁺ + HSO₄⁻
                HSO₄⁻ ⇌ H⁺ + SO₄²⁻

• Reaksi-reaksi Kimia:

            Berikut adalah beberapa reaksi asam sulfat :

            1. Reaksi dengan halogen

NaCl + H₂SO₄ → NaHSO₄ + HCl

            2. Reaksi pembentukan asam fosfat untuk industri alumunium fosfat

Ca₅F(PO₄)₃ + 5H₂SO₄ + 10H2O → 5CaSO₄·2H2O + HF + 3H₃PO₄

            3. Reaksi dengan Logam

Fe(s) +H₂SO₄(aq) → H₂(g) + FeSO₄(aq)

            4. Reaksi dengan air membentuk larutan asam kuat

H₂SO₄ + H2O → H₃O+ + HSO₄⁻

            5. Reaksi dengan non logam

C + 2 H₂SO₄ → CO₂ + 2 SO₂ + 2 H₂O

• Struktur:

Tetrahedral

• Kegunaan: Asam sulfat digunakan pada beberapa industri seperti : Pupuk , Farmasi , Bensin , baterai mobil , pemutihan kertas , Sugar bleaching , Pengolahan air , agen sulfonasi , serat selulosa , manufaktur baja , pewarna.

3. Liquid Hydrogen Fluoride

   Hidrogen fluorida (fluorane) adalah senyawa anorganik dengan rumus kimia HF. Gas atau cairan tidak berwarna ini adalah sumber utama industri fluor, sering kali sebagai larutan berair yang disebut asam fluorida.

• Melting point = 189.9 K
• Boiling point = 292.5 K
• Density of liquid = 0.991 g/cm³ (292.5 K)
• Relative permittivity (D) = 83.6 (273 K)
• Viscosity = 0.0126 cP
• Momen dipole (µ) = 1.83 D
• Self-ionization constant = 2.0 × 10^-12 (273 K) 
• Protik/aprotik = Protik
• Reaksi auto- ionisasi:

                 3HF ⇌ [H₂F]⁺ + [HF₂]^-  

• Reaksi-reaksi Kimia:

        Reaksi-reaksi yang terjadi dengan HF :

        1. Reaksi dengan air :

H₂O + 2HF → H₃O⁺ + HF₂^-

        2. Reaksi dengan halogen :

KCl + HF → HCl +KF

        3. Reaksi dengan asam sulfat :

H₂SO₄ + 2HF →HOSO₂F + H₃O⁺ +F^-

• Struktur:

Linier

• Kegunaan: HF berfungsi sebagai katalis dalam proses alkilasi dalam kilang minyak

 

4. Sulfur Dioxide

  Sulfur dioksida adalah senyawa kimia dengan rumus SO₂. Ini adalah gas beracun yang bertanggung jawab atas bau korek api yang terbakar. Ini dilepaskan secara alami oleh aktivitas gunung berapi dan diproduksi sebagai produk sampingan dari ekstraksi tembaga dan pembakaran bahan bakar fosil yang mengandung belerang. Sulfur dioksida memiliki bau yang menyengat seperti asam nitrat.

• Melting point = 200.3 K
• Boiling point = 263.0 K
• Density of liquid = 1.43 g/cm³
• Relative permittivity (D) = 17.6 (263 K)
• Viscosity = 12.82 μPa·s
• Momen dipole (µ) = 1.63 D
• Self-ionization constant = 2.7 x 10⁴ (298 K)
• Protik/aprotik = Aprotik
• Reaksi auto- ionisasi:

                2SO₂ ↔ [SO]²⁺ + [SO₃]^2-

• Reaksi-reaksi Kimia:

2SO₂ D [SO]^2- + [SO]²⁺

• Struktur:

Dihedral/bentukV

• Kegunaan: Sulfur dioksida berfungsi sebagai pengawet di beragam aplikasi makanan. Beberapa Industri yang memanfaatkan Sulfur Dioksida adalah petroleum, pulp and paper, gelas (kaca), pemanis buatan, minuman, tambang, pengolahan air dan air limbah, liat, daya listrik, tekstil, pertanian dan kimia.

5. Fluorosulfonic Acid

 Fluorosulfuric acid adalah senyawa anorganik dengan rumus kimia HSO₃F. Ini adalah salah satu asam terkuat yang tersedia secara komersial. Ini adalah molekul tetrahedral dan terkait erat dengan asam sulfat, H₂SO₄, menggantikan atom fluorin untuk salah satu gugus hidroksil. Ini adalah cairan tidak berwarna, meskipun sampel komersial sering berwarna kuning.

• Melting point = 185.7 K
• Boiling point = 438.5 K
• Density of liquid = 1.74 g/cm³
• Relative permittivity (D) = 120 (298 K)
• Viscosity = -
• Momen dipole (µ) = 2.26 D
• Self-ionization constant = 4.0 × 10^-8 (298K)
• Protik/aprotik = Protik
• Reaksi auto- ionisasi:

                        2HSO₃F ⇌ [H₂SO₃F + [SO₃F]^-

• Reaksi-reaksi Kimia:

                           SO₃ + HF → HSO₃ F

• Struktur:

Tetrahedral

• Kegunaan: HSO₃F digunakan dalam industri perminyakan untuk mengubah hidrokarbon lurus menjadi rantai bercabang yang berharga dalam pembuatan bensin.

6. Bromine Trifluoride

  Bromine trifluoride merupakan senyawa interhalogen dengan rumus BrF₃. Pada suhu kamar, itu adalah cairan berwarna jerami dengan bau yang menyengat yang terurai dengan keras jika kontak dengan air dan senyawa organik. Ini adalah agen fluorinasi yang kuat dan pelarut anorganik pengion. Ini digunakan untuk memproduksi uranium hexafluoride (UF6) dalam pemrosesan dan pemrosesan ulang bahan bakar nuklir.

• Melting point = 281.8 K
• Boiling point = 408 K
• Density of liquid = 2.49 g/cm³
• Relative permittivity (D) = 107 K
• Viscosity = 0.017 mPa.s (298K)
• Momen dipole (µ) = 1.19 D
• Self-ionization constant = 4.0 × 10^-8 (298K)
• Protik/aprotik = Aprotik
• Reaksi auto- ionisasi:

                                            [BrF₂][SbF₆] + Ag[BrF₄] → Ag[SbF₆] + 2BrF₃

• Reaksi-reaksi Kimia:

            BF₃ diproduksi oleh reaksi boron oksida dengan hidrogen fluorida:

B₂O₃ + 6 HF → 2 BF₃ + 3 H₂O

            Biasanya HF diproduksi in situ dari asam sulfat dan fluorit. (CaF₂).^] Kira-kira 2300-4500 ton                boron trifluorida diproduksi setiap tahunnnya.

            Pada skala laboratorium, BF₃ diproduksi melalui dekomposisi termal dari garam diazonium

                                                            PhN₂BF₄ → PhF + BF₃ + N₂

            Sebagai alternatif, bahan kimia dapat disintesis dari natrium tetrafluoroborat, boron trioksida,                dan asam sulfat:

          6 NaBF₄ + B₂O₃ + 6H₂SO₄ → 8BF₃ + 6NaHSO₄ + 3H₂O

• Struktur:

Bentuk T

• Kegunaan: Boron trifluorida digunakan sebagai pereaksi dalam sintesis organik, biasanya sebagai asam Lewis. Contohnya meliputi: Menginisiasi reaksi polimerisasi senyawa kimia tak jenuh, seperti polieter

7. Dinitrogen Tetraoxide

  Dinitrogen tetroxide, adalah senyawa kimia N₂O₂. Ini adalah reagen yang berguna dalam sintesis kimia. Ini membentuk campuran kesetimbangan dengan nitrogen dioksida. Massa molarnya adalah 92.011 g/mol.Dinitrogen tetroksida adalah oksidator kuat yang hipergolik (bereaksi secara spontan) setelah kontak dengan berbagai bentuk hidrazin, yang telah membuat pasangan ini menjadi bipropelan umum untuk roket.

• Melting point = 261.8 K
• Boiling point = 294.2 K 
• Density of liquid = 1.49 g/cm³ (273 K)
• Relative permittivity (D) = 2.42 (291 K)
• Viscosity = 0.47 × 10^-1 cP (293 K)
• Momen dipole (µ) = Small, non-zero
• Self-ionization constant = 8,0 × 10^-3 (298 K)
• Protik/aprotik = Aprotik
• Reaksi auto- ionisasi:

                    Li + N₂O₄  → LiNO₃ + NO

• Reaksi-reaksi Kimia:

                        KF + BrF₃ à KBrF₄

• Struktur:

• Kegunaan: Nitrogen tetroksida adalah reagen yang berguna dalam sintesis kimia. Ini membentuk campuran kesetimbangan dengan nitrogen dioksida. Nitrogen tetroksida digunakan sebagai oksidator di salah satu propelan roket yang paling penting karena dapat disimpan sebagai cairan pada suhu kamar

8. Ionic Liquids

Ionic liquids adalah garam dalam keadaan cair. Dalam beberapa konteks, istilah tersebut telah dibatasi untuk garam yang titik lelehnya di bawah beberapa suhu yang berubah ubah, seperti 100 °C (212 °F). 

• Melting point = 100 °C
• Boiling point = 163,1ºC
• Density of liquid = 0.98 to 1.45 g·cm
• Relative permittivity (D) = 25⁰C
• Viscosity = < 100 cP
• Momen dipole (µ) = -
• Self-ionization constant = -
• Protik/aprotik = Protik/aprotik
• Reaksi auto- ionisasi:

N₂O₄(l) à NO (s) + NO³ (s)

• Reaksi-reaksi Kimia:

NaOH(aq) + CH₃COOH(aq) à NaCH₃COO(aq) + H₂O(l)

• Struktur:

• Kegunaan: Cairan ionik digunakan untuk pemisahan gas, distilasi dan ekstraksi. Salah satu cairan ionik adalah 1-Etil-3-Metilimidazolium Asetat [EMIM]Ac dapat digunakan dalam memisahkan selulosa dengan lignin pada biomassa lignoselulosa.