Tabla de Contenidos
Istilah “reaksi hidrasi” dapat merujuk pada salah satu dari dua jenis proses kimia yang berbeda tergantung pada konteks penggunaannya. Secara khusus, ini mewakili reaksi kimia yang sangat berbeda tergantung pada apakah seseorang berbicara tentang kimia organik atau kimia anorganik.
Reaksi hidrasi dalam kimia organik
Cabang kimia yang paling banyak menggunakan istilah reaksi hidrasi adalah kimia organik. Dalam hal ini, reaksi hidrasi dipahami sebagai reaksi apa pun yang melibatkan penambahan unsur-unsur yang membentuk molekul air ke ikatan rangkap atau ke cincin yang mengalami regangan sudut besar (seperti gugus siklopropil atau gugus epoksida). Reaksi melibatkan pemutusan ikatan, salah satu ikatan pi dalam ikatan rangkap atau salah satu ikatan sigma dalam kasus siklus stres, sehingga mengurangi jumlah ketidakjenuhan dalam senyawa induk.
Dalam jenis reaksi ini, salah satu dari dua atom yang awalnya dihubungkan melalui ikatan rangkap atau rangkap tiga, dihubungkan dengan gugus hidroksil (-OH), sementara yang lain menerima atom hidrogen, sehingga melengkapi kedua hidrogen tersebut. oksigen yang membentuk molekul air.
Perlu dicatat bahwa, meskipun reaksi bersih hidrasi adalah penambahan molekul air ke struktur substrat organik, gugus hidroksil dan atom hidrogen tambahan tidak harus berasal dari molekul air yang sama. Di sisi lain, tergantung pada jenis substrat yang terlibat, reaksi hidrasi dapat menghasilkan berbagai jenis produk, sehingga menimbulkan beberapa jenis reaksi hidrasi. Ini dijelaskan di bawah ini.
Reaksi hidrasi alkena
Kasus paling sederhana dari reaksi hidrasi adalah hidrasi alkena, hidrokarbon tak jenuh yang memiliki ikatan rangkap karbon-karbon. Reaksi hidrasi alkena menghasilkan alkohol (R-OH) sebagai produk, yang dapat berupa primer, sekunder, atau tersier tergantung pada bagaimana ikatan rangkap awalnya disubstitusi.
Reaksi-reaksi ini dapat dilakukan dengan berbagai cara dan menggunakan berbagai reagen atau katalis yang berbeda. Yang paling sederhana adalah reaksi hidrasi yang dikatalisis oleh asam dari alkena, seperti yang disajikan di bawah ini sebagai contoh.
Reaksi hidrasi alkuna
Seperti dalam kasus hidrasi alkena, hidrasi alkuna adalah penambahan gugus –OH dan atom hidrogen ke dua atom karbon yang dihubungkan oleh ikatan rangkap tiga. Reaksi tersebut melibatkan pemutusan salah satu ikatan pi dari ikatan rangkap tiga, sehingga mengurangi ketidakjenuhan molekul menjadi satu.
Produk awal hidrasi alkuna adalah enol (kombinasi alkena dan alkohol) di mana gugus hidroksil terikat langsung ke atom karbon hibridisasi sp2 yang merupakan bagian dari ikatan rangkap dengan atom karbon lain .karbon . Jenis senyawa ini sering mengalami proses penataan ulang, sehingga menjadi senyawa karbonil. Bergantung pada pola substitusi alkuna induknya, senyawa karbonil ini dapat berupa aldehida (jika alkuna terminal) atau keton (sebaliknya). Persamaan kimia berikut menunjukkan reaksi hidrasi umum alkuna.
Kesetimbangan penataan ulang terakhir antara enol dan aldehida atau keton masing-masing dikenal sebagai tautomerisme keto-enol, dan hampir selalu mendukung pembentukan yang terakhir.
Reaksi hidrasi aldehida dan keton
Aldehida dan keton adalah senyawa karbonil, yaitu mengandung ikatan rangkap antara karbon dan oksigen. Ikatan rangkap ini juga dapat mengalami reaksi hidrasi, dalam hal ini gugus hidroksil menambah atom karbon sementara ikatan hidrogen dengan oksigen karbonil, mengubahnya menjadi gugus hidroksil. Produk akhir dari reaksi ini adalah alkohol ganda (atau diol) dengan dua gugus hidroksil yang terikat pada karbon yang sama, yang disebut diol geminal. Reaksi umum untuk hidrasi aldehida dan keton disajikan di bawah ini.
Bergantung pada apakah R1 dan /atau R2 adalah gugus hidrogen atau alkil, pertanyaannya adalah hidrasi aldehida atau keton.
Reaksi hidrasi dalam kimia anorganik
Tidak seperti kimia organik, dalam bidang kimia anorganik , reaksi hidrasi adalah proses di mana garam anhidrat menyerap molekul air, dalam proporsi stoikiometri yang terdefinisi dengan baik, untuk membentuk hidrat . Ini bukan garam yang menjadi basah, melainkan reaksi kimia di mana molekul air berikatan dengan kation garam (biasanya melalui ikatan kovalen koordinat) dan menjadi bagian dari struktur kristal senyawa garam.
Tidak semua garam mengalami reaksi hidrasi. Misalnya, natrium klorida (garam meja biasa) tidak. Di sisi lain, garam lain memiliki kecenderungan yang sangat kuat untuk menyerap molekul air dari manapun mereka dapat menemukannya, seperti tembaga (II) sulfat.
Molekul air yang merupakan bagian dari struktur kristal disebut air kristalisasi, dan senyawa ionik yang mengandung air kristalisasi disebut hidrat. Di sisi lain, senyawa yang dapat membentuk hidrat tetapi tidak mengandung air hidrasi dikenal sebagai garam anhidrat.
Setelah menetapkan semua istilah ini, kita kemudian dapat mendefinisikan reaksi hidrasi dalam kimia anorganik sebagai reaksi kimia dimana garam anhidrat bereaksi dengan air untuk membentuk hidrat. Perairan hidrasi ditunjukkan sebagai bagian dari rumus hidrat dengan menempatkan titik setelah rumus garam anhidrat, diikuti dengan jumlah molekul air untuk setiap rumus garam, dan terakhir rumus air (H2O ) .
Berikut ini adalah contoh reaksi hidrasi yang melibatkan tembaga(II) sulfat:
Bagaimana hidrasi garam anhidrat terjadi?
Proses hidrasi garam anhidrat dapat terjadi dengan berbagai cara. Cara yang paling umum adalah bahwa air dari molekul kristalisasi menjadi bagian dari struktur padatan kristal selama proses pembentukan kristal dari larutan jenuh (yaitu, selama proses kristalisasi, maka namanya ).
Di sisi lain, hidrasi garam anhidrat juga dapat terjadi secara spontan ketika garam tersebut terpapar udara lembab, dalam hal ini hidrat terbentuk dengan menyerap molekul air langsung dari fase gas.
Molekul air hidrasi mudah dibedakan dari molekul air yang membasahi atau melembabkan padatan setelah memisahkannya dari larutan induk dengan filtrasi atau teknik pemisahan lainnya, karena tidak mudah menguap. Faktanya, kristal dapat dikeringkan dalam waktu lama pada suhu sedang tanpa mengeringkan garam. Hal ini disebabkan fakta bahwa molekul hidrasi sangat terkait dan terperangkap dalam struktur kristal padatan (mereka adalah bagian dari struktur tersebut) dan energi minimum diperlukan untuk memutus interaksi ini.
Referensi
Carey, F. (2021). Kimia Organik ( edisi ke-9 ). PENDIDIKAN BUKIT MCGRAW.
Fernández, G. (nd-a). Aldehida dan keton . Kimia Organik – Kemia Universitatis. https://www.quimicaorganica.org/aldehidos-y-cetonas.html
Fernandez, G. (sf-b). Hidrasi alkuna . Kimia Organik – Kemia Universitatis. https://www.quimicaorganica.org/alquinos/372-hidratacion-de-alquinos.html
Gutierrez, J. (2010). SENYAWA KARBONIL: ALDEHIDA DAN KETON I . Universitas La Laguna. https://jgutluis.webs.ull.es/clase29.pdf
Rodrigo, M. (nd). garam anhidrat . Scribd. https://es.scribd.com/document/476198150/anhydrous-salt
