hidrasi air

Hidrat merupakan istilah yang dipergunakan dalam senyawa organic maupun senyawa anorganik untuk mengindikasikan bahwa zat tersebut mengandung air. Untuk senyawa organic maka hidrat dibentuk dengan penambahan molekul H2O atau penambahan elemen H+ dan OH- pada molekul organik. Sebagai contoh etilen atau etena CH2=CH2 bila ketambahan molekul H2O akan menjadi etanol CH3-CH2-OH jadi dapat dikatakan etanol merupakan hidrat dari senyawa etena.

Hidrat dalam senyawa anorganik adalah garam yang mengandung molekul air dalam perbandingan tertentu yang terikat baik pada atom pusat atau terkristalisasi dengan senyawa kompleks. Hidrat seperti ini disebut juga sebagai air terkristalisasi atau air hidrasi.

Contoh hidrat anorganik adalah sebagai berikut:

• CuSO4.5H2O Tembaga(II) sulfat pentahidrat
• CoCl2.6H2O Kobalt(II) aklorida heksahidrat
• SnCl2.2H2O Timah(II) klorida dihidrat
• Na2CO3. 10H2O Natrium karbonat dekahidrat
• FeBr2.4H2O Fero bromide tetrahidrat
• NiCl2 .4H2O Nikel(II) klorida tetrahidrat
• RhCl3.3H2O Rodium(III) klorida trihidrat
• Ba(OH)2.8H2O Barium hidroksida oktahidrat

Notasi .nH2O menyatakan jumlah molekul air dalam setiap molekul hidrat, dan harga n dapat berupa bilangan bulat maupun pecahan. Notasi ini tidak menyatakan bagaimana molekul air terikat pada senyawa garamnya.

Jika hidrat dipanaskan maka dia akan kehilangan molekul airnya, pemanasan yang teus menerus menyebabkan senyawa hidrat kehilangan molekul airnya, jika hal ini terjadi maka senyawa hidrat disebut sebagai anhidrat.

Contoh reaksi:
CuSO4.5H2O(s) -> CuSO4(s) + 5H2O

CuSO4 disebut sebagai anhidrat dari hidrat CuSO4.5H2O. Beberapa senyaw hidrat berbeda warna dengan senyawa anhidratnya. Hidrat CuSO4.5H2O berwarna biru sedangkan anhidrat CuSO4 berwarna putih. Hidrat CoCl2.6H2O bewarna merah sedangkan anhidratnya berwarna biru. Jadi perubahan warna ini bisa kita jadikan sebagai indikasi perubahan dari hidrat ke anhidrat atau sebaliknya.

Perbandingan antara mol anhidrat dengan mol air yag dilepaskan oleh hidrat dapat kita jadikan patokan sebagai cara untuk menentukan formula senyawa hidrat. Sebagai contoh hidrat Na2CO3.10H2O selalu memiliki perbandingan mol Na2CO3 : H2O = 1 : 10. Dengan cara ini kita bisa mengetahui rumus formula hidrat yang lainnya.

Menentukan rumus hidrat

Hidrat LiClO4 ditemukan mengandung 33,60% air. Tentukanlah formula hidrat tersebut?

Jawab:

Ide untuk menyelesaikan soal ini adalah dengan menentukan perbandingan mol antaraanhidrat dengan hidratnya. Sebagai asumsi maka kita misalkan hidrat tersebut memiliki rumus LiClO4.xH2O, dengan menentukan nilai “x” maka kita bisa menemukan formula hidratnya.

Kita misalkan massa hidrat tersebut adalah 100 g maka:
Massa H2O = 33,60%.100 g = 33,60 g
Massa anhidrat LiClO4 = (100%-33,60%).100g = 66,40 g
Mol masing-masing dicari dengan cara sebagai berikut:
Mol LiClO4
= massa/Mr
= 66,40 g / 106 gmol-
= 0,624 mol
Mol H2O
= massa/Mr
= 33,60 g/ 18 gmol-
= 2,106 mol
Perbandingan mol LiClO4 : H2O
= 0,624 mol : 2,106 mol
= 1 : 3,3
= 1:3
Jadi nilai “x” adalah 3 dan rumus hidratnya adalah LiClO4.3H2O yaitu litium perklorat trihidrat.
Suatu senyawa hidrat 3,845 gram dipanaskan sampai semua air hidrasinya keluar dan diperoleh garam anhidratnya sebanyak 2,165 gram. Tes kualitatif mengindikasikan bahwa kationnya adalah Zn2+ dan anionnya adalah SO42- .

Hitunglah prosentase air dalam hidrat tersebut dan bagaimanakah rumus hidratnya?
Jawab:

Karena kation yang teridentifikasi adalah Zn2+ dan anionnya adalah SO42- maka rumus anhidratnya adalah ZnSO4. Dengan mengetahui massa air maka kita akan memperoleh prosentase air hidratnya, sedangkan perbandingan mol hidrat dan airnya akan kita dapatkan rumus hidratnya.

Reaksi:
ZnSO4.xH2O(s) -> ZnSO4(s) + H2O(g)
Massa air
= massa hidrat – massa anhidrat
= 3,845 g – 2,165 g
= 1,68 g
Prosentase air hidrat
= massa air / massa hidrat x 100%
= 1,68 g / 3.845g x 100%
= 43,7%
Mol ZnSO4
= massa / Mr
= 2,165 g / 161 gmol-
= 0,01341 mol
Mol H2O
= massa / Mr
= 1,68 g / 18 gmol-
= 0,09333 mol
Perbandingan mol ZnSO4 dan air
= 0,01341 mol : 0,09333 mol
= 1: 6,9599
= 1:7
Jadi rumus x adalah 7 dan rumus hidratnya adalah ZnSO4.7H2O atau Seng sulfat heptahidrat.

Tentukan prosentase masing-masing unsur dalam setiap hidrat berikut ini:
a. Magan(II) sulfat monohidrat MnSO4.H2O
b. Tembaga(II) perklorat heksahidrat Cu(ClO4)2.6H2O
Diketahui Ar Mn= 55 S=32 O=16 H=1 Cu=63,5 Cl=35,5

Jawab:

Dengan membandingan massa atom relative unsur dengan Mr senyawa hidrat maka kita bisa mengetahui prosentase unsur dalam hidrat.

a. Mr MnSO4.H2O
= Ar Mn + Ar S + 4xArO + 2xArH + Ar O
= 55 + 32 + 4×16 + 2×1 + 16
= 169 gmol-
Prosentase Mn
= Ar Mn / Mr MnSO4.H2O x 100%
= 55 / 169 x 100% = 32,54%
Prosentase S
= Ar S / Mr MnSO4.H2O x 100%
= 32 / 169 x 100%
= 18,93%
Prosentase O
= 4xAr O + Ar O / Mr MnSO4.H2O x 100%
= 4×16 + 16 / 169 x 100%
= 47,33%
Prosentase H
= 2xAr H / Mr MnSO4.H2O x 100%
= 2×1 / 169 x 100%
= 1,18 %

b. Mr Cu(ClO4)2.6H2O
= Ar Cu + 2xAr Cl + 8xAr O + 12xAr H + 6xAr O
= 63,5 + 2×35,5 x 8×16 + 12 x 1 + 6×16
= 370,5
Prosentase Cu
= Ar Cu / Mr Cu(ClO4)2.6H2O x 100%
= 63,5 / 370,5 x 100%
= 17,14%
Prosentase Cl
= 2xAr Cl / Mr Cu(ClO4)2.6H2O x 100%
= 2×35,5 / 370,5 x 100%
= 19,16%
Prosentase O
= 8xAr O + 6xAr O / Mr Cu(ClO4)2.6H2O x 100%
= 8×16 + 6×16 / 370,5 x 100%
= 60,46%
Prosentase H
= 12xAr 1 / Mr Cu(ClO4)2.6H2O x 100%
= 12×1 / 370,5 x 100%
= 3,24%