Pengertian air kristal dan contohnya

Air kristal adalah air yang terjebak di dalam kristal. Kristal adalah zat padat dengan bentuknya yang teratur. Pada umumnya kristal terbentuk dari suatu zat cair atau larutan yang mengalami proses pemadatan atau penguapan secara perlahan-lahan.

Contoh air kristal: Kristal terusi (garam tembaga (II) sulfat) mempunyai air kristal sebanyak 5 molekul dalam setiap satuan rumus kimianya. Oleh karena itu rumus kimia terusi ditulis CuSO4.5H2O . Air kristal ini akan terlepas bila dilakukan pemanasan atau dilarutkan, sehingga di dalam proses reaksinya air kristal tidak terlibat reaksi kimia.

Suatu garam yang mengandung air kristal dikenal sebagai hidrat. Struktur hidrat dapat sangat rumit, karena adanya ikatan hidrogen yang menentukan struktur polimer. Dalam sejarah, struktur kebanyakan hidrat belum diketahui, dan titik dalam suatu rumus hidrat digunakan untuk menentukan komposisi air tanpa menandakan bagaimana air terikat. Contohnya:

  • CuSO4•5H2O – tembaga(II) sulfat pentahidrat
  • CoCl2•6H2O – kobalt(II) klorida heksahidrat
  • SnCl2•2H2O – timah(II) (atau stano) klorida dihidrat

Untuk kebanyakan garam, ikatan air yang pasti tidak penting karena molekul air akan melemah saat pelarutan. Sebagai contoh, larutan yang disiapkan dari CuSO4•5H2O dan CuSO4 anhidrat memiliki sifat yang identik. Oleh karena itu, pengentahuan tentang derajat hidrasi hanya penting untuk menentukan berat ekivalen: berat satu mol CuSO4•5H2O lebih besar daripada satu mol CuSO4. Dalam beberapa kasus, derajat hidrasi merupakan titik kritis dalam menentukan sifat kimia. Contohnya RhCl3 tidak larut dalam air dan relatif tidak berguna dalam kimia organologam, sementara RhCl3•3H2O bersifat serba guna. Kasus serupa, AlCl3 hidrat adalah asam Lewis lemah dan oleh karenanya tidak dapat digunakan sebagai katalis dalam reaksi Friedel-Crafts. Sampel AlCl3 harus dilindungi dari uap air yang ada di atmosfer untuk mencegah pembentukan hidrat.

Kristal tembaga(II) sulfat hidrat mengandung pusat [Cu(H2O)4]2+ yang berikatan dengan ion SO42−. Tembaga dikelilingi oleh enam atom oksigen yang berasal dari dua gugus sulfat dan empat molekul air. Air kelima berada di suatu tempat dalam struktur tetapi tidak berikatan langsung pada tembaga. Kobalt klorida tersebut di atas berada sebagai [Co(H2O)6]2+ dan Cl. Dalam timah klorida, masing-masing pusat Sn(II) berbentuk piramida (artinya sudut O/Cl-Sn-O/Cl adalah 83°) yang berikatan dengan dua ion klorida dan satu air. Air kedua dalam rumus berikatan hidrogen dengan klorida dan berikatan koordinasi dengan molekul air. Air kristal distabilkan oleh atraksi elektrostatik, akibatnya garam hidrat yang umum adalah yang memiliki kation +2 dan +3 dan anion −2. Dalam beberapa kasus, mayoritas berat senyawa adalah berat air. Garam Glauber, Na2SO4(H2O)10, adalah padatan kristal putih yang lebih dari 50% beratnya berasal dari berat air.

Mari kita lihat kasus nikel(II) klorida heksahidrat. Spesies ini memiliki rumus NiCl2(H2O)6. Analisis kristalografi mengungkapkan bahwa padatan mengandung sub-unit [trans-NiCl2(H2O)4] yang berikatan hidrogen satu sama lain dan dengan dua molekul H2O lainnya. Maka, 1/3 molekul air dalam kristal tidak berikatan langsung dengan Ni2+, dan ini yang dapat disebut dengan istilah “air kristal”.

Tata Nama Senyawa Hidrat

Umumnya, senyawa hidrat diberi nama hidrat dan di depannya diawali dengan nomor Yunani yang menunjukkan banyaknya molekul air yang terikat. Adapun penulisan yang terikat diletakkan di belakang rumus kimia senyawa tersebut dan dipisahkan menggunakan tanda titik. Conothnya ada senyawa tembaga (II) sulfat hidrat yang mempunyai rumus molekul CuSO4.5H2O. Jika sobat lihat dari rumus kimia tersebut, sobat dapat mengetahui banyaknya molekul hidrat atau air yang terikat berjumlah 5. Nama lengkap dari senyawa tersebut adalah tembaga (II) sulfat pentahidrat. Contoh lainnya adalah barium klorida dengan rumus kimia BaCl2.2H2O. Dari rumus tersebut sobat hitung dapat menemukan adanya 2 buah molekul air sehingga senyawa tersebut dinamakan barium klorida dihidrat.