ASAM SULFAT
1.1 PENGERTIAN ASAM SULFAT
Asam sulfat adalah cairan tak berwarna, seperti minyak dan higroskopik,dengan berat jenis 1,838.Asam pekatnya yang murni dan komersial,adalah suatu campuran yang bertitik didih konstan ,dengan titik didih 338 o dan mengandung asam kira-kira 98% (Vogel,1979:369).
proses percampuran asam sulfat dengan air sangat eksotermis;oleh karena itu pada pengeceran , asam sulfat pekat harus di tuangkan secara perlahan ke dalam air bukan sebaliknya , dan sambil di aduk secara terus-menerus.Asam sulfat murni mempunyai sifat hantaran listrik yang signifikan sebagai akibat swaionisasi menurut persamaan reaksi:
2H2SO4 ( l ) →H2O (H2SO4) + H2S2O7 (H2SO4)
H2O (H2SO4) + H2SO4 ( l ) → H3O+ (H2SO4) + HS04- (H2SO4)
H2O (H2SO4) + H2S2O7 (H2S04) → H3O+ (H2SO4) + HS2O7- (H2SO4)
Asam sulfat pekat merupakan campuran air dan asam sulfat dengan konsentrasi kiri-kira 18 M Biasanya asam sulfat dianggap sebagai asam saja, namum sesungguhnya asam sulfat dapat bereaksi menurut 5 (lima) cara yang berbeda,yaitu: sebagai suatu asam, pengering terhadap air , pengoksida , agen sulfonasi, dan sebagai suatu basa (Kristian H.Sugiyarto,2004:225). 1.2 PEMBUATAN
Asam sulfat diproduksi dari belerang, oksigen, dan air melalui proses kontak. Pada langkah pertama, belerang dipanaskan untuk mendapatkan sulfur dioksida:
S (s) + O2 (g) → SO2 (g)
Sulfur dioksida kemudian dioksidasi menggunakan oksigen dengan keberadaan katalis vanadium (V) oksida:
Sulfur trioksida diserap ke dalam 97-98% H2SO4 menjadi oleum (H2S2O7), juga dikenal sebagai
asam sulfat berasap. Oleum kemudian diencerkan ke dalam air menjadi asam sulfat pekat.
H2SO4 (l) + SO3 → H2S2O7 (l)
H2S2O7 (l) + H2O (l) → 2 H2SO4 (l)
Perhatikan bahwa pelarutan langsung SO3 ke dalam air tidaklah praktis karena reaksi
sulfur trioksida dengan air yang bersifat eksotermik. Reaksi ini akan membentuk aerosol korosif yang akan sulit dipisahkan.
Walaupun asam sulfat yang mendekati 100% dapat dibuat, ia akan melepaskan SO3 pada
titik didihnya dan menghasilkan asam 98,3%. Asam sulfat 98% lebih stabil untuk disimpan, dan merupakan bentuk asam sulfat yang paling umum. Asam sulfat 98% umumnya disebut sebagai asam sulfat pekat. Terdapat berbagai jenis konsentrasi asam sulfat yang digunakan untuk berbagai keperluan:
10%, asam sulfat encer untuk kegunaan laboratorium,
33,53%, asam baterai,
62,18%, asam bilik atau asam pupuk,
73,61%, asam menara atau asam glover,
Terdapat juga asam sulfat dalam berbagai kemurnian. Mutu teknis H2SO4 tidaklah murni dan
seringkali berwarna, namun cocok untuk digunakan untuk membuat pupuk. Mutu murni asam sulfat digunakan untuk membuat obat - obatan dan zat warna.
Apabila SO3(g) dalam konsentrasi tinggi ditambahkan ke dalam asam sulfat, H2S2O7 akan
terbentuk. Senyawa ini disebut sebagai asam pirosulfat, asam sulfat berasap, ataupun oleum. Konsentrasi oleum diekspresikan sebagai %SO3 (disebut %oleum) atau %H2SO4 (jumlah asam
sulfat yang dihasilkan apabila H2O ditambahkan); konsentrasi yang umum adalah 40% oleum
(109% H2SO4) dan 65% oleum (114,6% H2SO4). H2S2O7 murni terdapat dalam bentuk padat
dengan titik leleh 36 °C.
Asam sulfat murni berupa cairan bening seperti minyak, dan oleh karenanya pada zaman dahulu di namakan “minyak vitrol” (Http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_sulfat ,pukul 08.00,22 september 2012).
Polaritas dan konduktivitas
H2SO4 anhidrat adalah cairan yang sangat polar. Ia memiliki tetapan dielektrik sekitar
100. Konduktivitas listriknya juga tinggi. Hal ini diakibatkan oleh disosiasi yang disebabkan oleh swa-protonasi, disebut sebagai autopirolisis (Greenwood norman.N, Earnshow.A,1997).
2 H2SO4 → H3SO4+ + HSO4−
Konstanta kesetimbangan autopirolisisnya adalah
Kap(25 °C)= [H3SO4+][HSO4−] = 2,7 × 10−4.
Dibandingkan dengan konstanta keseimbangan air, Kw = 10−14, nilai konstanta kesetimbangan
autopirolisis asam sulfat 1010 (10 triliun) kali lebih kecil.
Walaupun asam ini memiliki viskositas yang cukup tinggi, konduktivitas efektif ion H3SO4+ dan HSO4− tinggi dikarenakan mekanisme ulang alik proton intra molekul, menjadikan
Kesetimbangan kimiawi asam sulfat sebenarnya lebih rumit daripada yang ditunjukkan di atas; 100% H2SO4 mengandung beragam spesi dalam kesetimbangan (ditunjukkan dengan nilai
milimol per kg pelarut), yaitu: HSO4− (15,0), H3SO4+ (11,3), H3O+ (8,0), HS2O7− (4,4), H2S2O7
(3,6), H2O (0,1) (Greenwood norman.N, Earnshow.A,1997).
1.3.2 Sifat-sifat kimia
Reaksi dengan air
Reaksi hidrasi asam sulfat sangatlah eksotermik. Selalu tambahkan asam ke dalam air daripada air ke dalam asam. Air memiliki massa jenis yang lebih rendah daripada asam sulfat dan cenderung mengapung di atasnya, sehingga apabila air ditambahkan ke dalam asam sulfat pekat, ia akan dapat mendidih dan bereaksi dengan keras. Reaksi yang terjadi adalah pembentukan ion hidronium:
H2SO4 + H2O → H3O+ + HSO4
-HSO4- + H2O → H3O+ + SO4
2-Karena hidrasi asam sulfat secara termodinamika difavoritkan, asam sulfat adalah zat pendehidrasi yang sangat baik dan digunakan untuk mengeringkan buah-buahan. Afinitas asam sulfat terhadap air cukuplah kuat sedemikiannya ia akan memisahkan atom hidrogen dan oksigen dari suatu senyawa. Sebagai contoh, mencampurkan pati (C6H12O6)n dengan asam sulfat pekat
akan menghasilkan karbon dan air yang terserap dalam asam sulfat (yang akan mengencerkan asam sulfat):
(C6H12O6)n → 6n C + 6n H2O
Reaksi lainnya
Sebagai asam, asam sulfat bereaksi dengan kebanyakan basa, menghasilkan garam sulfat. Sebagai contoh, garam tembaga tembaga (II) sulfat dibuat dari reaksi antara tembaga (II) oksida dengan asam sulfat:
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O
Asam sulfat juga dapat digunakan untuk mengasamkan garam dan menghasilkan asam yang lebih lemah. Reaksi antara natrium asetat dengan asam sulfat akan menghasilkan asam asetat, CH3COOH, dan natrium bisulfat:
H2SO4 + CH3COONa → NaH O4 + CH3COOH
Hal yang sama juga berlaku apabila mereaksikan asam sulfat dengan kalium nitrat. Reaksi ini akan menghasilkan asam n i trat dan endapat kalium bisulfat. Ketika dikombinasikan dengan asam nitrat, asam sulfat berperilaku sebagai asam sekaligus zat pendehidrasi, membentuk ion nitronium NO2+, yang penting dalam reaksi nitrasi yang melibatkan substitusi aromatik
elektrofilik. Reaksi jenis ini sangatlah penting dalam kimia organik.
Asam sulfat bereaksi dengan kebanyakan logam via reaksi penggantian tunggal, menghasilkan gas hidrogen dan logam sulfat. H2SO4 encer menyerang besi, aluminium, seng,
mangan, magnesium dan nikel. Namun reaksi dengan timah dan tembaga memerlukan asam sulfat yang panas dan pekat. Timbal dan tungsten tidak bereaksi dengan asam sulfat. Reaksi antara asam sulfat dengan logam biasanya akan menghasilkan hidrogen seperti yang ditunjukkan pada persamaan di bawah ini. Namun reaksi dengan timah akan menghasilkan sulfur dioksida daripada hidrogen.
Fe (s) + H2SO4 (aq) → H2 (g) + FeSO4 (aq)
Sn (s) + 2 H2SO4 (aq) → SnSO4 (aq) + 2 H2O (l) + SO2 (g)
timah, dan tembaga, ia akan menghasilkan garam, air dan sulfur dioksida, manakahal asam encer
yang beraksi dengan logam seperti seng akan menghasilkan garam dan hidrogen.
Asam sulfat menjalani reaksi substitusi aromatik elektrofilik dengan senyaw a- senyawa aromatik, menghasilkan asam sulfonat terkait (Http://id.wikipedia.org/wiki /Asam_sulfat,pukul 08.00,22 september 2012):
1.4 BAHAYA ASAM SULFAT
Asam sulfat memang berbahaya bila terkena pada jaringan seperti kulit, efek yang ditimbulkan akibat sifat asam sulfat sebagai senyawa korosif dan penarik air yang kuat dapat menyebabkan kulit seperti terkena luka bakar.
Luka bakar akibat asam sulfat berpotensi lebih buruk daripada luka bakar akibat asam kuat lainnya, hal ini dikarenakan adanya tambahan kerusakan jaringan dikarenakan senyawa H dan O dari jaringan ditarik sebagai H2O (dehidrasi) dan juga akan terjadi kerusakan termal sekunder akibat pelepasan panas oleh reaksi asam sulfat dengan air seperti gambar :
Namun begitu bukan berarti harus berhenti bekerja dengan senyawa ini
Bahaya akan semakin meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi asam sulfat. Namun, bahkan asam sulfat encer (sekitar 1 M, 10%) akan dapat mendehidrasi kertas apabila tetesan asam sulfat tersebut dibiarkan dalam waktu yang lama. Oleh karenanya, larutan asam sulfat yang sama atau lebih dari 1,5 M diberi label “CORROSIVE “(korosif), dan larutan lebih besar dari 0,5 M dan lebih kecil dari 1,5 M diberi label “IRRITANT” (iritan).
Selain berbahaya untuk kulit atau jaringan, jenis asam sulfat pekat berasap (oleum) dapat berbahaya untuk saluran pernapasan. Oleum mengeluarkan asap berupa gas SO2 yang sangat reaktif. Gas ini sangat berpotensi merusak paru-paru bila terhirup, reaksi dengan air terjadi seperti berikut :
SO2 + H2O → H2SO4
Dengan demikian jelas untuk pekerjaan dengan asam sulfat harus dilakukan di dalam ruang asam.
Bila terjadi kecelakaan terpapar asam sulfat pada kulit (kejadian ini paling sering terjadi dilaboratorium) harus dilakukan penanganan yang cepat dan benar. Perawatan pertama yang standar dalam menangani tumpahnya asam sulfat ke kulit adalah dengan membilas kulit tersebut dengan air sebanyak-banyaknya (air harus mengalir). Pembilasan dilanjutkan selama 10 sampai 15 menit untuk mendinginkan jaringan disekitar luka bakar asam dan untuk menghindari kerusakan sekunder. Pakaian yang terkontaminasi oleh asam sulfat harulah dilepaskan dengan segera dan segera bilas kulit yang berkontak dengan pakaian tersebut.
bukan berarti harus takut dan tidak bekerja dengan asam sulfat, karena dengan penanganan yang benar kecelakaan dapat dihindarkan (S hamdani, http://catatan kimia.com)
DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_Sulfat , Halaman terakhir diubah pada pukul 08.30,22 september 2012.
Sugiyarto, Kristian H (2004), Common Textbook Kimia Anorganik I, Technical Cooperation Project for Development Science and Mathematic Teaching for Primary an Secondary Education in Indonesia (IMSTEP).
Edward M, Jones, Chamber (1950), Procces Manufacture of Sulfuric Acid, Industrial and Engineering Chemistry, November, Vol.42, no.11, pp.2208-10.
Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (edisi ke- 2nd), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0 - 7506 - 3365 - 4
