Kegunaan Belerang w5m3x

KEGUNAAN BELERANG Kegunaan belerang antara lain adalah: Vulkanisasi getah.Vulkanisasi ini bertujuan mengubah dan memperbaiki sifat getah menjadi lebih kuat dan tahan gesekan mekanik,sifat ini tidak berubah oleh perubahan suhu. Jika tidak divulkanisasi, maka pada keadaan dingin menjadi rapuh, dan dalam keadaan panas meleleh. Sumber pembuatan bahan-bahan kimia. Belerang digunakan dalam pembuatan asam sulfat (paling banyak digunakan dalam berbagai keperluan), kalsium bisulfit (diperlukan dalam industri kertas), kalsium polisulfida (bahan penyamakan kulit), dan masih banyak bahan kimia lain yang menggunakan belerang. Dehidrogenasi. Dalam kimia organik, belerang digunakan unruk menyingkirkan atom hidrogen dari hidrokarbon guna pembuatan senyawa aromatik. Misalkan: pembuatan benzene dari dehidrogenasi normal heksana pada suhu 250ºC dan katalisator belerang Bahan peledak/bubuk mesiu. Mengandung campuran kalium nitrat, karbon, dan belerang dengan komposisi berat 6 : 1 : 1. Pada pemanasan, nitrat akan membebaskan oksigen dan mengoksidasi karbon dan belerang yang ada sehingga terbentuk gas CO2 dan SO2. Bila bahan peledak ini dalam bungkusan kecil maka akan timbul tekanan yang kuat oleh gas-gas ini dan dapat menyebabkan terjadinya letupan. Pada setiap 1 mL campuran padat, dapat menghasilkan 500 mL gas, disertai panas yang timbul sangat besar, dan ini dapat mengembangkan gas-gas itu hingga 8-10 kali lipat.

PERSENYAWAAN BELERANG HIDROGEN SULFIDA (H2S) Hidrogen sulfida terdapat di alam dari gas yang berasal dari daerah gunung berapi dan keluar dari suatu mata air belerang.Terbentuk juga bila zat organik yang mengandung belerang (seperti protein) membusuk dan terurai di tempat yang tiada udara, misalkan dalam saluran pembuangan (got). Namun tidak banyak disadari bahwa H2S mempunyai daya racun sebanding dengan hidrogen sianida dan empat kali lebih berbahaya dari pada karbon monoksida.

Pembuatan H2S Mereaksikan pirit (FeS) atau antimon sulfida dengan asam kuat. FeS (s) + 2H+ (aq)

Fe2+ (aq) + H2S (g)

Sb2S3 (s) + 6H+ (aq)

2Sb3+ (aq) + 3H2S (g)

Mereaksikan aluminium sulfida dengan air

Al2S2 (s) + 3H2O

2Al (OH)3 (aq) + 3H2S (g)

Dapat dibuatkan dalam larutan (bubuk gas) dengan menghidrolisis senyawa organik yang mengandung sulfur, seperti tioasetamida.

S

O CH3 - C - NH2 (aq) + H2S (aq) Asetamida

CH3 - C - NH2 (s) + H2O Tioasetamida Sifat H2S 

Gas yang tidak berwarna, berbau seperti telur busuk, dan beracun



Konsentrasi 0,01% volume sudah menyebabkan udara menjadi tidak lagi menyenangkan



Kepekatan 0,1% volume dapat menyebabkan kematian manusia



Larut dalam air menghasilkan suatu larutan asam diprotik lemah dengan konstanta disosiasi K1 = 1,1 x 10-7 dan K2 = 1 x 10-14



Kelarutan berkurang dalam air panas



Berikatan kovalen, tetapi tidak ada ikatan hidrogen seperti air



Mempunyai molekul polar dan bengkok



Gas H2S terbakar menghasilkan H2O dan belerang atau SO2



H2S merupakan reduktor kuat, teroksidasi menjadi belerang 2Fe3+ (aq) + H2S (g)

2Fe2+ (aq) + S (s) + 2H+ (aq)

2Mn2+ (aq) + 5S (s) + 8H2O (l)

2MnO4- (aq) + 6H+ (aq) + 5H2S (g)

2Cr3+ (aq) + 3S (s) + 7H2O (l)

Cr2O72- (aq) + 8H+ (aq) + 3H2S (g) Cl2 (aq) + H2S (g)

2HCl (aq) + S (s) 2NO2 (g) + 2H2O (l) + S (s)

2HNO3 pekat + H2S (g) 2HNO2 pekat + H2S (g)

2NO (g) + 2H2O (l) + S (s)

Uji terhadap adanya gas H2S biasanya dengan menggunakan kertas yang dibasahi larutan timbal(II)asetat yang akan menghasilkan warna coklat-hitam PbS Pb(CH3COOH)2 (aq) + H2S (g)

PbS (S) + CH3COOH (aq)

Sebagai asam lemah berbasa dua, reaksinya dengan larutan basa menghasilkan dua seri garam NaOH (aq) terbatas + H2S (g)

NaHS (aq) + H2O (l)

2NaOH (aq) berlebih + H2S (g)

Na2S (aq) + H2O (l)

Garam-garam sulfida Garam-garam sulfida dapat dibedakan beberapa jenis berdasarkan kelarutannya, yaitu: a. Garam sulfida yang larut dalam air Sulfida dari logam alkali (kecuali litium) dan ammonium sulfida mudah larut dalam air dan menghasilkan larutan basa, disertai dengan hidrolisis ion sulfida Na2S (aq) + 2H2O

2NaOH (aq) + H2S(g)

b. Garam sulfida yang tidak larut dalam air, yang dibedakan menjadi: Dapat terhidrolisis dalam larutan berair, termasuk sulfida dari logam-logam alkali tanah, aluminium, dan krom.

Al2S3 (s) + 6H2O

2Al(OH)3 (aq) + 3H2S (g)

Sulfida jenis ini disediakan dengan memanaskan langsung unsur-unsurnya atau reduksi garam sulfatnya dengan reduktor karbon 2Al (s) + 3S (s) BaSO4 (s) + 4C (s)

Al2S3 (s) BaS (s) + 4CO (g)

Dapat dilarutkan dalam asam kuat encer, termasuk FeS (hitam), ZnS (putih), MnS (merah daging), NiS dan CoS (keduanya hitam).

ZnS (s) + 2H+ (aq)

Zn2+ (aq) + H2S (g)

Sulfida jenis ini disediakan dengan memanaskan langsung unsur-unsurnya atau cara pengendapan dalam larutan yang tidak diasamkan FeSO4 (aq) + Na2S (aq)

FeS (s) + Na2SO4 (aq)

c. Garam sulfida yang tidak larut dalam air maupun dalam asam kuat encer Termasuk sulfida dari tembaga(II), timbal(II), merkuri(II), dan bismuth(III) (kesemuanya berwarna hitam), kium(II), timah(IV), arsen(III) (ketiganya kuning), sulfida antimon(III) merah orange, dan timah(II)sulfida (coklat). Garam jenis ini dapat dilarutkan dalam aqua regia

HgS (s) + 2NO3- + 4CL- + 4H+

HgCl42- + 2NO2 (g) + S (s) + 2H2O

Sulfida jenis ini dapat disediakan dengan cara mengalirkan gas H2S ke dalam larutan garam yangsesuai H2S (g) + Pb(NO3)2 (aq)

PbS (s) + 2HNO3 (aq)

HIDROGEN POLISULFIDA Selain H2S, ikatan antara hidrogen dengan belerang dapat membentuk persenyawaan hidrogen polisulfida yang mengandung dua atau lebih atom belerang H2Sn (n = 2 hingga 6). Misalkan hidrogen disulfida (H2S2) disebut juga hidrogen persulfida analog dengan hidrogen peroksida Hidrogen polisulfida dapat disediakan dari reaksi kalsium persulfida dengan asam klorida, maka terbentuk susu belerang (belerang bebas dalam bentuk yang sangat halus). Bila susu belerang dalam larutan ini dibiarkan untuk jangka waktu yang cukup lama, maka larutan akan berwrna kuning dan mengandung hidrogen polisulfida. Bila asam klorida yang digunakan pekat makaakan dihasilkan H2S2, dan bila digunakan asam klorida yang lebih encer akan dihasilkan hidrogen polisulfida yang lainnya

CaS2 (s) + HCl (aq) H2S (aq) + (n-1) S (s) Garam polisulfida

CaCl2 (aq) + H2S (aq) + S (s) H2Sn

(n = 2 hingga 6)

Garam polisulfida terjadi pada alkali, alkali tanah, dan alkali ammonium. Disediakan dengan cara mendidihkan larutan garam sulfida yang sesuai bersama belerang

Na2S (aq) + (n -1) S (s)

Na2Sn

(n = 2 hingga 6)

CaS (aq) + (n - 1) S (s)

CaSn

(n = 2 hingga 6)

Garam Na2Sn berwarna kuning, dan makin tua warnanya bila makin banyak belerang yang diikat.Sedangkan garam CaSn berwarnakuningtua hingga jingga.

SULFIDA Sulfida adalah persenyawaan biner dari belerang, yang terbagi atas silfida ion dan sulfida kovalen.Sulfida ion dikenal sebagai garam sulfida terbentuk dari logam-logam, sedangkan sulfida kovalen terbentuk dari non logam termasuk boron, karbon, dan silikon.Baik sulfida ion maupun sulfida kovalen, dapat terbakar di udara

dalam pemanasan membentuk belerang

dioksida, dan untuk beberapa sulfida dapat membentuk sulfatnya

2ZnS (s) + 3O2 (g) CS2 (l) + 3O2 (g) BaS (s) + 2O2 (g)

2ZnO (s) + 2SO2 (g) CO2 (g) + 2SO2 (g) BaSO4 (s)

OKSIDA DAN ASAM OKSI BELERANG Tabel 4.1 Macam-macam oksida dan asam oksi belerang Oksida

Formula

Asam yang sesuai

Formula

Belerang dioksida

SO2

Asam sulfit

H2SO3

Belerang trioksida

SO3

Asam sulfat

H2SO4

Belerang monoksida

SO

Belerang seskuioksida Belerang tetroksida

S2O3

Asam sulfosilat Asam tiosulfat Asam hiposulfit

H2SO2 H2S2O3 H2S2O4

SO4

Asam permonosulfat

H2SO5

Belerang heptoksida

SO7

Asam perdisulfat

H2S2O8

Disulfur monoksida

S2O

H2S2O2

Oksida-oksida belerang dan asam oksi belerang yang dikenal dicantumkan dalam Tabel 4.1. Namun yang akan dibahas adalah belerang dioksida, belerang trioksida, asam sulfit, asam sulfat, dan beberapa asam yang lainnya

BELERANG DIOKSIDA (SO2) Sifat-sifat SO2 

Merupakan gas yang tak berwarna, beracun, menyesakkan nafas, dan berbau merangsang seperti belerang yang terbakar



Mempunyai struktur resonasi, tidak linear sehingga bersifat polar



Titik didihnya relatif rendah (-100C) sehingga mudah dicairkan, dapat dipakai sebagai gas pendingin lemari es.



Dapat larut sebagaian dalam air membentuk asam sulfit yang diprotik SO2 + H2O ⇔ H2SO3⇔ 2H+ + SO 32 



SO2 cair dapat digunakan sebagai pelarut, dapat menghantarkan arus listrik karena dapat terurai menjadi ion serupa dengan air 2H2O ⇔ H3O+⇔ OH  2SO2⇔ SO2+(ion sulfulir) + SO 32  (ion sulfit)

SO2 sebagai oksidator, ia tereduksi menjadi belerang bebas atau H2S. Contoh-contoh reaksinya: 

Campurannya dengan hidrogen bila dilewatkan pada platina panas akan terbentuk uap air dan belerang

2H2 (g) + SO2 (g) 

2H2O (g) + S (s)

Campurannya dengan magnesium yang dipanaskan membentuk magnesium oksida dan belerang



Dengan hidrogen sulfida lembab membentuk air dan belerang

SO2 sebagai reduktor, ia dalam larutan teroksidasi menjadi asam sulfat.

Contoh-contoh reaksinya: Cl2 (g) + 2H2O (l) + SO2 (g)

H2SO4 (aq) + 2HCl (g)

2MnO 4 + 6H+ + 2H2O (l) + 5SO2 (g) Cr2O 72  + 8H+ + 3SO2 (g) 2Fe3+ + 2H2O (l) + SO2 (g)

5H2SO4 (aq) + 2Mn2+

3H2SO4 (aq) + 2Cr3+ + H2O (l) H2SO4 (aq) + 2Fe2+ + 2H+

Pembuatan SO2 

Belerang dibakar dengan nyala biru menghasilkan gas SO2



Merupakan produk samping dari pembuatan berbagai logam dari bijih sulfidanya CuS (s) + O2 (g)



Cu (s) + SO2 (g)

Dalam labolaturium, mereaksikan asam-asam mineral dengan garam sulfit atau bisulfit, maupun tiosulfatnya SO 32  + 2H+

H2O (l) + SO2 (g)

HSO 3 + H+

H2O (l) + SO2 (g)

S2O 32  + 2H+

H2O (l) + SO2 (g) + S (s)

Atau dengan reduksi asam sulfat pekat dengan reduktor tembaga pada suhu 1300C Cu (s) + 2H2SO4 pekat 

H2O (l) + SO2 (g) + CuSO4 (aq)

Dalam teknik , dapat dilakukan dengan cara berikut:

a) Membakar belerang b) Membakar besi pirit 4FeS2 (s) + 7O2 (g)

2Fe2O3 (s) + 8SO2 (g)

c) Reduksi kalsium sulfat dengan reduktor karbon suhu 800-9000C CaSO4 (s) + C (s)

CaO (s) + CO (g) + SO2 (g)

Kegunaan SO2 Atas dasar sifatnya yang dapat bertindak sebagai oksidator, maka belerang dioksida banyak digunakan sebagai bahan peluntur woolatau jerami. Selain itu, ia digunakan sebagai desinfektan, bahan pembuatan sulfit guna industri kertas dan penyamakan kulit, dan bahan pembuatan asam sulfat.Sebagai reduktor, ia diperlukan dalam kimia organik (pembuatan fenilhidrazin dari fenil diazonium)

ASAM SULFIT (H2SO3) 

Asam sulfit sukar diisolasi karena mudah terurai menjadi SO2 dan H2O. Merupakan asam lemah berbasa dua, sehingga dengan larutan basa dapat membentuk dua seri garam, sulfit (normal) dan bisulfit (asam), misalkan dengan NaOH akan membentuk garam Na2SO3 (natrium sulfit) dan NaHSO3 (natrium bisulfit).



Asam sulfit dapat bertindak sebagai reduktor lemah, sehingga di udara terbuka berubah dengan lambat menjadi H2SO4.Pemanasan padatan bisulfit atau pengaliran SO2 ke dalam larutan aquanya menghasilkan pirosulfit. 2MHSO3 (s)  M2S2O5 (s) + H2O (g) HSO 3 (aq) + SO2(g)



HS2O 5

Larutan sulfit bersifat sedikit basa karena terurai oleh air menghasilkan ion OH  , sedangkan bisulfit bersifat asam SO 32  + H2O  HSO 3 + OH  HSO 3  H++ SO 32 





Larutan sulfit dan bisulfit dalam asam akan membebaskan belerang dioksida SO 32  + 2H+

H2O + SO2

HSO 3 + H+

H2O + SO2

Larutan natrium bisulfit bila diuapkan akan membentuk residu natrium sulfit 2NaHSO3 (aq)



Na2SO3 (aq) + H2O (g) + SO2 (g)

Garam-garam bisulfit hanya dikenal dalam larutan saja, dan dapat disediakan dengan cara mengalirkan gas SO2 ke dalam larutan hidroksida logam yang sesuai SO2 (g) + NaOH (aq)



NaHSO3 (aq)

Garam sulfit dari ammonium, alkali, dan alkali tanah (kecuali dari barium) mudah larut dalam air, yang lain sedikit saja larut.

ASAM SULFAT (H2SO4) Asam sulfat di dapat dalam air hujan di daerah industri dimana dipergunakan bahan bakar batubara. Juga terdapat dalam beberapa sungai atau sumber mata air yang berhubungan dengan daerah pirit 2FeS2 (s) + 7O2 (g) + 2H2O (e)

2FeSO4 (s) + 2H2SO (aq)

Pembuatan asal sulfat Secara komersial, asam sulfat menurut proses kontak (sentuhan) atau proses ruang (bilik). Pada proses kontak, bahan baku asam sulfat berupa gasSO2 diperoleh dengan pembakaran pirit 4FeS2 (s) + 11O2 (g)

2Fe2O3 (s) + 8SO2 (g)

Gas belerang dioksida yang dihasilkan dicampur dengan udara, dialirkan melalui katalisator kontak (V2O5) pada suhu ± 400°C. SO2 + V2O5

SO3 + V2O4

V2O4 + ½ O2

V2O5

SO2 + ½ O2  SO3 V2O5 Bertindak sebagai katalisator dan oksidator. Gas SO3 yang terbentuk dialirkan ke dalam larutan asam sulfat encer sehingga terbentuk asam pirosulfat SO3 (g) + H2SO4 (aq)

H2S2O7 (aq)

Kemudian ditambahkan air sehingga terbentuk asam sulfat pekat H2S2O7 (aq) + H2O (l)

H2SO4 pekat

Pada proses bilik timbal, bahan bakunya sama dengan proses kontak yaitu gas SO2- Katalis yang digunakan pada proses ini adalah gas NO dan NO2. Campuran gas SO2, NO, NO2, dan uap air dialirkan ke dalam ruangan yang bagian dalamnya dilapisi Pb (timbal). Gas SO2 hasil pemanggangan dialirkan ke dalam menara glover bersama asam nitrat. Dalam hal ini, asal nitrat diurai menjadi NO dan NO2.Campuran gas tersebut dialirkan ke dalam bilik timbal bersama-sama udara dan uap air. Reaksinya: 2SO2 + O2 + NO + NO2 + H2O

2HNOSO4

Asam nitrosil dengan air membentuk asam sulfat (H2SO4) 2HNOSO4 + H2O Sifat-sifat asam sulfat

2H2SO4 + NO + NOz



Asam sulfat murni berupa cairan kental, tidak bewarna, dan mudah terurai mejadi SO3 dan H2O bila dipanaskan



Kerapatan 1,84 g/mL, titik didih 338°C, dan titik beku 10°C



Asam sulfat disimpan dalam botol, biasanya berupa larutan pekat dengan konsentrasi 96% massa (18 M)



Penambahan belerang trioksida dapat menghasilkan asam sulfat 100% yang membeku pada 10,37°C dan mendidih pada 317°C



Dalam udara, asam sulfat yang pekat selalu nampak berasap, bau sangat tajam (menusuk) dan sangat beracun



Pengenceran asam sulfat dengan air menghasilkan panas eksotermiskarena terjadi reaksi. H2SO4 pekat + H2O

H3O+ + HSO 4

Oleh sebab itu jangan menarnbahkan air ke H2SO4 pekat, tetapi H2SO4 pekat yang ditambahkan ke dalam air 

Asam sulfat sebagai asam kuat, karena mudah menyumbang sebuahproton kepada air membentuk ion hidronium (H3O+) dan ion HSO 4 H2SO 4

H+ + HSO 4 (100%)

HSO 4

H+ + SO 24

(10%)

Sehingga larutan H2SO4 1 M akan mengandung H+ sekitar l,l M 

Asam sulfat bersifat pengoksidasi lemah dalam keadaan dingin, tetapi pengoksidasi kuat dalam keadaan panas. panas  X2 + SO2 + 2H2O + 2HSO 4 2X  (X = Br atau I) + 3H2SO4  panas  CuSO4 + SO2 + 2H2O Cu + 2H2SO4 

panas  As4O6 + 6SO2 + 6H2O 4As + 6H2SO4  panas  4H3PO4 + 7SO2 + 2H2O + S 4P + 8H2SO4 



Reaksinya dengan basa-basa membentuk garam, sulfat (normal), SO 24 dan garam bisulfat, HSO 4 (bersifat asam)



Reaksinya dengan oksida logam membentuk garam sulfat ZnO + H2SO4



ZnSO4 + H2O

Reaksinya dengan karbonat membebaskan karbon dioksida

H2SO4 + Na2CO3 

Na2SO4 + H2O + CO2

Reaksinya dengan logam-logam memberikan hasil yang berbedatergantung kereaktifan logam tersebut, namun sebagian terbesardihasilkan gas SO2. Zn + 2H2SO4 3Zn + 4H2SO4 4Zn + 5H2SO4



ZnSO4 + SO2 + 2H2O 3ZnSO4 + S + 4H2O 4ZnSO4 + H2S + 4H2O

Asam sulfat pekat bereaksi dengan hidrokarbon aromatik membentuk asam sulfonat, proses ini dikenal dengan namasulfonasi. Asam benzena sulfonat terbentuk pada pemanasan benzena bersama asam sulfat berasap C6H6 + HO.SO2.OH



C6H5SO2OH + H2O

Daya tarik H2SO4 terhadap air sangat kuat, maka dapat dipakai sebagai desikan. Contohnya, bila H2SO4 ditambahkan pada gula (C12H12O11), terbentuk arang karena oksigen dan hidrogen ditarik sebagai molekul air C12H22O11



Begitu juga dengan asam format dan asam oksalat: HCOOH H2C2O4



H2SO4 pekat 12C + 11H2O

CO + H2O CO + CO2 + H2O

Sedangkan etanol dapat menjadi eter (pada 70-80°C) atau etilen(100-110°C)

Kegunaan asam sulfat 

Sebagai elektrolit aki



Bahan baku pembuat tawas A12(SO4)3 yang digunakan untuk menjernihkan air, dan pembuatan MgSO4 (garam inggris) sebagaiobat pencahar.



Asam sulfat direaksikan dengan batu posfat dan amonium untuk menghasilkan amonium fosfat dan (NH4)2SO4 sebagai pupuk



Dipakai dalam pemurnian minyak bumi, industri baja



Peraksi dalam pembuatan cat, obat, plastik, bahan letupan, dll