gol 4 (chapter 5)
TRANSCRIPT
Senyawa Organosilikon
Kelompok 9
Anggota :Errika Ayu Prahasti (11323400)
Anindia Diah Larasati (113234015)Arief Nur Setyawan (113234023)
Senyawa Organosilikon3
Senyawa Organosilikon
• Ikatan Si-C hampir sama kuatnya dengan ikatan C-C• Ikatan Si-C sangat kuat dan stabil.• Kebanyakan senyawa organosilikon bersifat inert dan stabil
terhadap panas. Contoh : SiPh4 yang dapat didistilasi dari udara dengan suhu 4280C
Sekilas tentang Organosilikon
4
Senyawa Organosilikon
Silikon serupa dengan karbon, namun :• Untuk kecenderungan berikatan dengan atomnya sendiri,
Karbon lebih baik daripada Silikon. Rantai terkuat yang terbentuk oleh Si adalah Si16F34 dan Si8H18, tetapi senyawa ini jarang ditemui.
• Silikon tidak membentuk ikatan ganda pπ- pπ sementara karbon dapat membentuk ikatan ganda pπ- pπ.
• Silikon membentuk sejumlah senyawa yang mengandung ikatan ganda pπ- pπ dimana atom silikon menggunakan orbital d.
Senyawa Organosilikon
5
Pembentukkan Senyawa Organosilikon
Reaksi Grirgnard
Reaksi dengan
Senyawa Organolithium
Penambahan Katalis Si-H pada Alkana
Rochow “Direct
Process”
Senyawa Organosilikon
6
Reaksi Grignard
SiX4
SiX3R
SiX2
R
R'
SiXR"
R'"
R'
MgXR4
SiX3R4
SiX2
R
R4
SiXR"
R4
R'
SiR" R4
R'
R'"
Senyawa Organosilikon
Contoh Reaksi Grignard
7
Si
Cl
ClCl
Cl
MgClH3C Si
Cl
CH3Cl
Cl
MgCl2
Si
CH3
ClH3C
CH3
MgClH3C Si
CH3
CH3H3C
CH3
MgCl2
4LiR SiCl4 4LiClSiR4
Senyawa Organosilikon
Reaksi dengan Senyawa Organolithium
8
4LiR SiCl4 4LiClSiR4
4LiCH3 SiCl4 4LiClSi(CH3)4
CONTOH
Senyawa Organosilikon
Rochow “Direct Process”
• Reaksi ini melibatkan katalis Cu karena Si tidak cukup elektropositif
• Reaksi ini dilakukan dalam “fluidized bed reactor” dimana persentase Si adalah 10%
• Pada proses ini alkil atau aril halida direaksikan langsung dengan
• Metode ini adalah metode utama dalam industri untuk membuat methyl chlorosilanes dan phenyl chlorosilanes
Senyawa Organosilikon9
Si 2CH3Cl (CH3)2SiCl2Katalis Cu
2800C - 3000C
Rochow “Direct Process”
• Reaksi ini melibatkan katalis Cu karena Si tidak cukup elektropositif
• Reaksi ini dilakukan dalam “fluidized bed reactor” dimana persentase Si adalah 10%
• Pada proses ini alkil atau aril halida direaksikan langsung dengan
• Metode ini adalah metode utama dalam industri untuk membuat methyl chlorosilanes dan phenyl chlorosilanes
Senyawa Organosilikon10
Si 2CH3Cl (CH3)2SiCl2Katalis Cu
2800C - 3000C
Fluidized Bed Reactor (FBR)
• FBR digunakan untuk mereaksikan berbagai reaksi kimia multifase
• Gas dimasukkan ke dalam FBR dengan kecepatan tinggi yang bergerak melewati ditributor (plat berrongga) agar dapat bercampur dengan material padat yang dimasukkan
Senyawa Organosilikon11
Penambahan Katalis Si-H pada Alkana
Senyawa Organosilikon12
H2C
alkana
RSi H
H
H2C R H H
Si
Senyawa Organosilikon13
Silicones!
• Silicones/polysiloxane merupakan kumpulan dari sejumlah organosilikon yang membentuk polimer.
• Silikone dapat digunakan sebagai cairan, oli, elastomers (rubber/karet), dan resin.
• Meskipun mirip dengan karbon, senyawa organosilikon yang dihidrolisis tidak dapat menghasilkan senyawa layaknya keton. Namun dapat membentuk senyawa dengan polimer berantai panjang yang disebut Silicones.
R
Si
R
O
H2OR
Si
R
HO OH
R
Si
R
Cl Cl
R
Si
R
O
n
- H2O
- H2O
Senyawa Organosilikon14
Hidrolisis Dimethyl Chlorosilanes
• Hidrolisis dari dimetil chlorosilanes (CH3)2SiCl2 dapat membentuk polimer rantai lurus dimana pada awal dan akhir polimer terdapat gugus OH yang reaktif. Dengan adanya gugus OH di awal dan akhir membuat senyawa ini mampu berpolimerisasi dengan sangat panjang, namun tidak dengan trimetilmonochlorosilanes (CH3)3SiCl.
• Polimerisasi yang berkelanjutan mampu menambah panjang rantai lurus polimer.
Si
CH3
H3C O
CH3
Si
CH3
O CH3
CH3
Polimer dari (CH3)3SiCl
Si
CH3
HO O
CH3
Si
CH3
O O
CH3
Si
CH3
O O
CH3
Si
CH3
O O
CH3
Si
CH3
O OH
CH3
Polimer dari (CH3)2SiCl2
Senyawa Organosilikon15
Hidrolisis Dimethyl Chlorosilanes
• Hidrolisis dengan kondisi yang telah diatur sedimikan rupa mampu menghasilkan struktur siklik dengan cincin yang terbentuk dari 3,4,5 atau 6 atom Si
SiH3C
OH3C
O
SiCH3
CH3
OSi
H3C CH3
tri cyclo-dimethylsiloxane
Si
O
H3C O
CH3
Si
O
CH3
CH3
SiH3C O
CH3
Si CH3
CH3
tetrakis cyclo-dimethylsiloxane
Senyawa Organosilikon16
Hidrolisis methyl trichlorosilanes
• Hidrolisis dari metil trichlorosilanes CH3SiCl3 dapat membentuk polimer “cross-linked” yang sangat kompleks dimana terdapat 3 gugus OH dalam satu molekul yang mampu berpolimerisasi.
Si
O
H3C O
O
Si
O
CH3
O
SiO O
CH3
Si O
CH3
O
O Si O
CH3
Senyawa Organosilikon17
Silicones!
• Silicones lebih stabil dan tahan terhadap panas dibandingkan dengan polimer dari senyawa organik dan ketika ikatannya terputus, silicones tidak menghasilkan material konduktif seperti pada senyawa organik.
• Silicones juga tahan terhadap oksidasi • Silicones adalah anti air yang kuat, isolator listrik yang baik,
bersifat non-stick dan tidak berbusa.• Kestabilan Siilika dikarenakan ikatan Si-O-Si-O-Si seperti
rangka. Energi ikatan S-O adalah 502 kJ/mol• Kekuatan Silicones juga dipengaruhi oleh ikatan Si-C yang kuat
Senyawa Organosilikon18
Silicones!
• Pada polimer ranPada polimer ranttai lurus 20 sampai 500 unit yang ai lurus 20 sampai 500 unit yang digunakan sebagai cairan silikon, membentuk 63% dari digunakan sebagai cairan silikon, membentuk 63% dari silikon yang digunakan.silikon yang digunakan.
• ContohContoh silikon silikon yang yang dibuat dari hidolisis campuran dibuat dari hidolisis campuran (CH(CH33))22SiClSiCl22 dan dan (CH(CH33))33SiCl, SiCl, panjang rantai ya panjang rantai yanng g
dihasilkan akan bervariasi.dihasilkan akan bervariasi.
• Secara komersial, Secara komersial, silikon dibuat dengan memperlakukan silikon dibuat dengan memperlakukan campuran tetrakiscampuran tetrakis ( (MeMe22SiO)SiO)44 dan dan (Me)(Me)33SiOSi(Me)SiOSi(Me)33
dengandengan100% H100% H22SOSO44..
• Panjang rata-rata rantai ditentukan oleh rasio reaktan Panjang rata-rata rantai ditentukan oleh rasio reaktan tersebut. Htersebut. H22SOSO44 mem memutuskan ikatanutuskan ikatan Si-O-Si, membentuk Si-O-Si, membentuk
Si-O-SOSi-O-SO44H ester dan Si-OHH ester dan Si-OH..
Senyawa Organosilikon19
Silicones!
Silikon merupakan isolator listrik yang baik. Silikon mungkin Silikon merupakan isolator listrik yang baik. Silikon mungkin divulkanisir untuk menghasilkan karet yang keras, caranya divulkanisir untuk menghasilkan karet yang keras, caranya sebagai berikut:sebagai berikut:
1.1.Dengan mengoksidasi dengan sejumlah kecil benzoil Dengan mengoksidasi dengan sejumlah kecil benzoil peroksida yang menghasilkan sesekali cross-link (sampai peroksida yang menghasilkan sesekali cross-link (sampai dengan 1% dari atom Si mungkin cross-linked).dengan 1% dari atom Si mungkin cross-linked).
2.2.Dengan membangun unit silang ke rantai.Dengan membangun unit silang ke rantai.
Hidrida20
Hidrida
• Silikon membentuk sejumlah hidrida jenuh, SinH2n +2, disebut silane.
• Silikon ada yang sebagai rantai lurus atau rantai bercabang, dan mengandung sampai delapan atom Si.
• Pada silikon, senyawa cincin sangat jarang.
Hidrida21
Hidrida
• SiH4 dan SiHCl3 pertama kali dibuat dengan memperlakukan paduan Al / Si dengan HCl encer.
• Campuran silane dibuat dengan menghidrolisa silisida magnesium, Mg2Si, dengan sulfat atau asam fosfat.
• Senyawa ini tidak berwarna gas atau cairan yang mudah menguap.
• Keduanya sangat reaktif, dan mudah terbakar atau meledak di udara.
• Silane juga dapat dibuat dengan reaksi langsung oleh Si pemanasan atau ferosilikon dengan anhidrat HX atau RX dengan adanya katalis tembaga.
Hidrida22
Hidrida
• Silane juga dapat dibuat dengan reaksi langsung oleh Si pemanasan atau ferosilikon dengan anhidrat HX atau RX dengan adanya katalis tembaga.
• Silane jauh lebih reaktif daripada alkana.• Silane murni tidak bereaksi dengan asam encer atau
air murni aparat silika.
Hidrida23
Hidrida
Perbedaan perilaku antara alkana dan silane ini disebabkan beberapa faktor:
1.Nilai elektronegativitas Pauling adalah: C = 2,5, Si = 1,8, dan H = 2.1. Dengan demikian elektron ikatan antara C dan H atau Si dan H tidak ditanggung bersama, meninggalkan δ- muatan pada C dan muatan +δ pada Si. Jadi Si rentan terhadap serangan oleh reagen nukleofilik.
2. Ukuran yang lebih besar dari Si membuatnya lebih mudah untuk menyerang.
3.Si memiliki energi orbital yang rendah d yang dapat digunakan untuk membentuk senyawa antara, dan dengan demikian menurunkan energi aktivasi proses.
Senyawa/Ion Kompleks• Kemampuan untuk membentuk kompleks dipengaruhi oleh
muatan yang tinggi, ukuran yang kecil dan adanya orbital kosong dari energi yang tepat.
• Karbon pada periode kedua dan memiliki maksimal delapan elektron di kulit terluarnya. Dalam empat senyawa kovalen karbon, kulit kedua berisi maksimal delapan elektron. Karena struktur ini menyerupai gas mulia, senyawa ini stabil, dan karbon tidak membentuk kompleks.
• Namun, empat senyawa kovalen dari elemen berikutnya (Si, Ge, Sn dan Pb) dapat membentuk kompleks karena ketersediaan dari orbital D, dan mereka pada umumnya akan meningkatkan jumlah koordinasi 4 sampai 6.
Kompleks24
SiF4 2F- [SiF6]2-
GeF4 2NMe3 [GeF4.(NMe3)2]
SnCl4 2Cl- [SnCl6]2-
[SiF6]2-
• Teori VSEPR menunjukkan bahwa karena ada enam pasang elektron luar kompleks ini akan membentuk oktahedral. Teori ikatan valensi mensyaratkan bahwa empat kovalen dan dua ikatan koordinat terbentuk dan memberikan struktur oktahedral.
Kompleks25
Senyawa/Ion Kompleks
• Ion [SiF6]2- biasanya terbentuk dari SiO2 dan HF encer
• [SiF6]2- kompleks stabil dalam air dan alkali, tetapi yang lainnya pada grup ini kurang stabil
• [GeF6]2- dan [SnF6]2- dihidrolisis oleh alkali, dan [PbF6]2- dihidrolisis oleh alkali dan air. Ge, Sn, dan Pb juga membentuk kompleks klorida seperti [PbCl6]2- dan kompleks oksalat seperti [Pb(ox)3]2-
• Perak tetraasetat Pb[CH3COO]4 tak berwarna, didapatkan dari reaksi antara padatan Pb2O4 dengan asam asetat glasial. Pb[CH3COO]4 sensitif terhadap air, dan secara luas digunakan sebagai agen pengoksidasi selektif dalam kimia organik. Aplikasi paling terkenal adalah dalam pembelahan 1,2-diols(glikol), seperti contohnya pada karbohidrat
Kompleks26
Senyawa/Ion Kompleks
Kompleks27
SiO2 6HF [SiF6]2- 2H2O2H+
Reaksi pembentukan ion kompleks [SiF6]2-
C
C
OH
OH
Pb(CH3COO)4 C
C
O
OPb(CH3COO)2
C
C
O
OPb(CH3COO)2
Reaksi oksidasi oleh Pb(CH3COO)4
Siklus Silikon
Siklus Silikon28
Senyawa Organosilikon29
Sekian Dan Terimakasih
C6(SiMe2OMe)6