WANIBESAK

Kalsium hidrida adalah senyawa anorganik dengan rumus kimia CaH₂ dan memiliki massa molekul relatif (Mr) 42,08.

A. SIFAT FISIKA

a. Bentuk dan Warna: kristal atau bubuk ortorombik kebiruan.

b. Massa Jenis (Densitas): 1,70 g/cm³.

c. Titik Lebur: 816 °C

d. Kelarutan: bereaksi secara keras dengan air dan alkohol.

B. PEMBUATAN

Kalsium hidrida dapat dibuat dari unsur-unsurnya dengan cara menggabungkan kalsium dan hidrogen secara langsung pada suhu 300-400 °C.

Kalsium hidrida juga dapat dibuat dengan cara memanaskan kalsium klorida dengan hidrogen dengan adanya logam natrium.

Persamaan reaksinya:

CaCl₂ + H₂ + 2Na → CaH₂ + NaCl

Sebagai alternatif, kalsium hidrida dapat dibuat dengan cara mereduksi kalsium oksida dengan magnesium dengan adanya hidrogen.

Persamaan reaksinya:

CaO + Mg + H₂ → CaH₂ + MgO

C. REAKSI KIMIA

1. Reaksi dengan Air (H₂O)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + 2H₂

Kalsium hidrida bereaksi dengan air membentuk kalsium hidroksida (Ca(OH)₂) dan gas hidrogen (H₂).

2. Reaksi dengan hidrogen peroksida (H₂O₂)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + H₂O₂ → Ca(OH)₂ + H₂

Kalsium hidrida bereaksi dengan hidrogen peroksida membentuk kalsium hidroksida dan gas hidrogen.

3. Reaksi dengan Asam Klorida (HCl)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂

Kalsium hidrida bereaksi dengan asam klorida membentuk kalsium klorida (CaCl₂) dan gas hidrogen (H₂).

4. Reaksi dengan Asam Sulfat (H₂SO₄)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ + 2H₂

Kalsium hidrida bereaksi dengan asam sulfat membentuk kalsium sulfat (CaSO₄) dan hidrogen gas.

5. Reaksi dengan Hidrogen Sulfida (H₂S)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + H₂S → CaS + 2H₂

Reaksi ini menghasilkan kalsium sulfida (CaS) dan gas hidrogen.

6. Reaksi dengan asam fosfat (H₃PO₄)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + 2H₃PO₄ → Ca(H₂PO₄)₂ + 2H₂

7. Reaksi dengan hidrogen sianida (HCN)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + 2HCN → Ca(CN)₂ + 2H₂

8. Reaksi dengan Amonia (NH₃)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + 2NH₃ → Ca(NH₂)₂ + 2H₂

Kalsium hidrida bereaksi dengan amonia pada suhu tinggi membentuk kalsium amid (Ca(NH₂)₂) dan gas hidrogen.

9. Reaksi dengan Oksigen (O₂)

Persamaan reaksinya:

2CaH₂ + O₂ → 2CaO + 2H₂

Kalsium hidrida teroksidasi oleh oksigen membentuk kalsium oksida (CaO) dan gas hidrogen.

10. Reaksi dengan Karbon Dioksida (CO₂)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + CO₂ → CaO + C + H₂

Kalsium hidrida mereduksi karbon dioksida menjadi kalsium oksida (CaO), karbon (C), dan gas hidrogen.

11. Reaksi dengan Klorin (Cl₂)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + Cl₂ → CaCl₂ + H₂

Kalsium hidrida bereaksi dengan klorin membentuk kalsium klorida (CaCl₂) dan gas hidrogen.

12. Reaksi dengan Fluorin (F₂)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + F₂ → CaF₂ + H₂

Reaksi serupa dengan klorin, menghasilkan kalsium fluorida (CaF₂) dan gas hidrogen.

13. Reaksi dengan Bromin (Br₂)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + Br₂ → CaBr₂ + H₂

Kalsium hidrida bereaksi dengan bromin membentuk kalsium bromida (CaBr₂) dan gas hidrogen.

14. Reaksi dengan Iodin (I₂)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + I₂ → CaI₂ + H₂

Reaksi ini menghasilkan kalsium iodida (CaI₂) dan gas hidrogen.

15. Reaksi dengan nitrogen monoksida (NO)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + 2NO → Ca(NO₂)₂ + H₂

16. Reaksi dengan Nitrogen Dioksida (NO₂)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + 2NO₂ → Ca(NO₃)₂ + H₂

Kalsium hidrida bereaksi dengan nitrogen dioksida membentuk kalsium nitrat (Ca(NO₃)₂) dan gas hidrogen.

17. Reaksi dengan Belerang (S)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + S → CaS + H₂

Kalsium hidrida bereaksi dengan belerang pada suhu tinggi membentuk kalsium sulfida (CaS) dan gas hidrogen.

18. Reaksi dengan Karbon Monoksida (CO)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + CO → CaO + C+H₂

Kalsium hidrida mereduksi karbon monoksida menjadi kalsium oksida (CaO), karbon (C), dan gas hidrogen.

19. Reaksi dengan Karbon Tetraklorida (CCl₄)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + CCl₄ → CaCl₂ + CH₂Cl₂

Kalsium hidrida bereaksi dengan karbon tetraklorida menghasilkan kalsium klorida (CaCl₂) dan diklorometana (CH₂Cl₂).

20. Reaksi dengan Silana (SiH₄)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + SiH₄ → CaSi + 3H₂

Kalsium hidrida bereaksi dengan silana (SiH₄) membentuk kalsium silisida (CaSi) dan gas hidrogen.

21. Reaksi dengan Fosfor Pentaklorida (PCl₅)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + PCl₅ → CaCl₂ + PH₃ + Cl₂

Kalsium hidrida mereduksi fosfor pentaklorida menjadi fosfin (PH₃) dan gas klorin (Cl₂).

22. Reaksi dengan Sulfur Dioksida (SO₂)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + SO₂ → CaS + H₂O

Kalsium hidrida bereaksi dengan sulfur dioksida menghasilkan kalsium sulfida (CaS) dan air (H₂O).

23. Reaksi dengan Etanol (C₂H₅OH)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + 2C₂H₅OH → Ca(OC₂H₅)₂ + 2H₂

Kalsium hidrida bereaksi dengan etanol membentuk kalsium etoksida dan gas hidrogen.

24. Reaksi dengan Metanol (CH₃OH)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + 2CH₃OH → Ca(OCH₃)₂ + 2H₂

Kalsium hidrida bereaksi dengan metanol menghasilkan kalsium metoksida dan gas hidrogen.

25. Reaksi dengan seng klorida (ZnCl₂)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + ZnCl₂ → CaCl₂ + Zn + H₂

26. Reaksi dengan Asam Asetat (CH₃COOH)

Persamaan reaksinya:

CaH₂ + 2CH₃COOH → Ca(CH₃COO)₂ + 2H₂

Reaksi antara kalsium hidrida dengan asam asetat, maka akan terbentuk kalsium asetat (Ca(CH₃COO)₂) sebagai garam dan gas hidrogen (H₂) dilepaskan.

27. Reaksi dengan Oksida Logam

Kalsium hidrida adalah agen pereduksi (reducing agent) yang kuat. Senyawa ini mereduksi sebagian besar oksida logam menjadi logam.

Contoh:

CaH₂ + 2CuO → 2Cu + Ca(OH)₂

3CaH₂ + 2Al₂O₃ → 4Al + Ca(OH)₂

D. APLIKASI

Beberapa manfaat dari kalsium hidrida sebagai berikut:

1. Sebagai sumber hidrogen

Kalsium hidrida akan melepaskan hidrogen baik melalui pemanasan maupun pengocokan dalam air. Bila dicampur dalam air, 1 g kalsium hidrida akan melepaskan 1,16 L hidrogen pada NTP (Suhu dan tekanan standar) atau sekitar dua kali volume hidrogen yang dihasilkan dari massa logam kalsium yang setara dalam air.

Pada tahun 1940, sumber hidrogen dari CaH₂ memiliki nama dagang Hydrolith.

2. Sebagai agen pereduksi untuk mereduksi oksida logam menjadi logam

Beberapa oksida logam yang sering direduksi adalah Ti, V, Nb, Ta, dan U.

Contoh:

TiO₂ + 2CaH₂ → Ti + 2CaO + 2H₂

3. Sebagai agen pengering

Kalsium hidrida bereaksi dengan air:

CaH₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + 2H₂

Produks yang diperoleh adalah Ca(OH)₂ sebagai padatan dan gas hidrogen (H₂), sehingga mudah untuk dipisahkan.

Kalsium hidrida banyak digunakan sebagai bahan pengering untuk pelarut basa seperti amina dan piridina . zat ini juga digunakan untuk mengeringkan alkohol.

Meskipun mudah digunakan, senyawa CaH₂ memiliki beberapa kekurangan, yakni:

1. tidak larut dalam semua pelarut yang tidak bereaksi kuat dengannya, berbeda dengan LiAlH₄, sehingga kecepatan aksi pengeringannya dapat lambat.

2. karena penampilan CaH₂ dan Ca(OH)₂ hampir tidak dapat dibedakan, sehingga kualitas sampel CaH₂ tidak terlihat jelas secara visual.

4. Sebagai Umpan Sonar

Selama Pertempuran Atlantik, kapal selam Jerman menggunakan kalsium hidrida sebagai umpan sonar yang dinamakan bold.

Alat ini terdiri dari tabung logam aluminium berdiameter sekitar 10 cm (3,9 inci) yang kemudian diisi dengan senyawa kalsium hidrida (CaH₂). Alat ini diluncurkan oleh sistem ejektor yang secara umum disebut “Pillenwerfer” (bahasa Inggris: "pil").

Ketika bercampur dengan air laut, kalsium hidrida akan menghasilkan hidrogen dalam jumlah besar, yang menggelembung keluar dari tabung logam, sehingga menciptakan target sonar palsu. Sebuah katup yang dapat terbuka dan tertutup, akan menahan alat tersebut pada kedalaman sekitar 30 m (98 kaki). Alat ini mampu bertahan selama 20 hingga 25 menit.

E. KEAMANAN

Karena reaktivitasnya yang tinggi, maka pertimbangan keselamatan khusus perlu diterapkan saat menangani kalsium hidrida. Karena masalah reaktivitas ini, kalsium hidrida harus ditangani dalam atmosfer inert.

Kalsium hidrida terbakar di udara saat dipanaskan dan dapat meledak dengan hebat jika dicampur dan digosok dengan agen pengoksidasi kuat seperti tetrahidrofuran, kalium perklorat, klorida, bromat, dan hipoklorit.

Kontak dengan air menghasilkan hidrogen, yang dapat menimbulkan bahaya kebakaran di ruang tertutup. Selain itu, kalsium hidrida dapat menjadi pijar ketika dicampur dengan perak fluorida.

Bahan ini juga sangat berbahaya bagi orang yang menanganinya karena bersifat iritan dan sangat korosif. Menelan dan menghirup CaH₂ dapat menyebabkan kerusakan paru-paru dan radang pernapasan. Kontak dengan kulit dapat menyebabkan lepuh dan dermatitis. Kontak dengan mata dapat menyebabkan potensi kerusakan kornea dan bahkan kebutaan permanen.

Paparan kalsium hidrida yang berlebihan dapat berakibat fatal. Tingkat keparahan kondisi medis bergantung pada lama paparan. Pekerja laboratorium dan industri yang menangani zat ini harus menggunakan APD yang tepat.

Bahan ini harus disimpan di tempat yang sejuk dan kering, jauh dari sumber api. Produk limbah harus dibuang dengan aman, dengan penguraian menggunakan metanol sebagai metode yang direkomendasikan.

SUMBER RUJUKAN

- Pradyot Patnaik, Ph.D. 2001. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill. ISBN 0-07-049439-8.

- Whatis Calcium Hydride (CaH2)?

- Calcium Hydride (Wikipedia)

BACA JUGA:

- 23 Fakta Menarik Tentang Kalsium

- Kalsium klorida

- Perbedaan Emas Putih (Emas) dengan Emas Putih (Platina)