Lompat ke isi

Diborana

Ensiklopedia Pengetahuan Universitas Islam Sultan Agung
Revisi sejak 28 Agustus 2026 08.57 oleh Maintenance script (bicara | kontrib) (Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi)
(beda) ← Revisi sebelumnya | Revisi terkini (beda) | Revisi selanjutnya → (beda)
Diborane-2D-dimensions

Diborana adalah senyawa kimia yang terdiri dari boron dan hidrogen dengan rumus kimia B2H6. Senyawa ini merupakan gas tak berwarna, sangat tak stabil dan piroforik pada suhu kamar dengan bau manis yang repulsif. Diborana sangat tercampur baik dalam udara, dengan mudah membentuk campuran yang mudah meledak. Diborana akan menyala secara spontan di udara lembap pada suhu kamar. Sinonim senyawa ini meliputi boroetana, boron hidrida, dan diboron heksahidrida.

Diborana adalah senyawa boron kunci dengan berbagai aplikasi. Senyawa ini diklasifikasikan sebagai "endotermik", yang berarti bahwa panas pembentukannya, ΔH°f bernilai positif (36 kJ/mol). Meskipun ketidakstabilan termodinamikanya yang tinggi, diborana secara mengejutkan tidak bereaksi terhadap alasan kinetika, dan diketahui berperan dalam berbagai transformasi kimiawi, banyak di antaranya terkait dengan hilangnya dihidrogen.

Produksi dan sintesis

Studi ekstensif diborana telah menyebabkan perkembangan dari beberapa sintesis. Kebanyakan persiapan memerlukan reaksi dari donor hidrida dengan halida boron atau alkoksida. Sintesis industri diborana melibatkan reduksi BF3 oleh natrium hidrida, litium hidrida atau litium aluminium hidrida:[1]

8 BF3 + 6 LiH → B2H6 + 6 LiBF4

Dua metode laboratorium dimulai dari boron triklorida dengan litium aluminium hidrida atau dari larutan boron trifluorida eter dengan natrium borohidrida. Kedua metode menghasilkan rendemen sebesar 30%:

4 BCl3 + 3 LiAlH4 → 2 B2H6 + 3 LiAlCl4
4 BF3 + 3 NaBH4 → 2 B2H6 + 3 NaBF4

Metode yang lebih tua memerlukan reaksi langsung dari garam borohidrida dengan asam non-oksidasi, seperti asam fosfat atau asam sulfat encer.

2 BH4− + 2 H+ → 2 H2 + B2H6

Demikian pula, oksidasi garam borohidrida telah ditunjukkan dan tetap sesuai untuk persiapan skala kecil. Misalnya, menggunakan iodin sebagai pengoksidasi:

2 + → 2 NaI + +

Sintesis skala kecil lainnya menggunakan kalium hidroborat dan asam fosfat sebagai bahan awal.[2]

Reaksi

Diborana adalah pereaksi yang sangat reaktif serbaguna yang memiliki sejumlah besar aplikasi.[3] Pola reaksi yang mendominasi melibatkan pembentukan adisi dengan basa Lewis. Seringkali aduk awal tersebut berjalan cepat untuk menghasilkan produk lain. Hal ini bereaksi dengan amonia untuk membentuk diamoniat diborana, DADB, dengan jumlah amonia borana yang lebih rendah tergantung pada kondisi yang digunakan. Diborana juga bereaksi dengan mudah pada alkuna untuk membentuk produk alkena tersubstitusi yang akan segera mengalami reaksi adisi.

Sebagai zat piroforik, diborana bereaksi secara eksotermik dengan oksigen untuk membentuk boron trioksida dan air, sehingga dianggap sebagai propelan roket[4][5][6] tetapi tidak digunakan karena terlalu mahal dan penanganan yang berbahaya:

B2H6 + 3 O2 → B2O3 + 6 H2O (ΔHr = –2035 kJ/mol = –73,47 kJ/g)

Diborana juga bereaksi keras dengan air untuk membentuk hidrogen dan asam borat:

B2H6 + 6 H2O → 2 B(OH)3 + 6 H2 (ΔHr = –466 kJ/mol = –16,82 kJ/g)

Diborana juga bereaksi dengan metanol untuk memberi hidrogen dan ester trimetoksiborat:[7]

B2H6 + 6 MeOH → 2 B(OMe)3 + 6 H2

Perlakuan diborana dengan amalgam natrium menghasilkan NaBH4 dan Na[B3H8][8] Ketika diborana diberi perlakuan dengan litium hidrida dalam dietil eter, litium borohidrida terbentuk:[9]

B2H6 + 2 LiH → 2 LiBH4

Diborana bereaksi dengan gas hidrogen klorida anhidrat atau hidrogen bromida untuk menghasilkan halohidrida boron:[10]

B2H6 + HX → B2H5X + H2 (X = Cl, Br)

Mereaksikan diborana dengan karbon monoksida pada suhu 470K dan 20bar menghasilkan H3BCO.[11]

Kegunaan

Pereaksi dalam sintesis organik

Diborana dan variannya merupakan pereaksi utama dalam sintesis organik untuk hidroborasi, di mana alkena diadisi pada ikatan B-H untuk menghasilkan trialkilborana. Diborana juga digunakan sebagai agen pereduksi secara kasar sebanding dengan reaktivitas litium aluminium hidrida. Senyawa ini mudah mereduksi asam karboksilat menjadi alkohol terkait, sementara keton bereaksi lambat.

Propelan roket

Diborana telah disarankan sebagai propelan roket dan dibakar secara eksperimental[12] tetapi tidak digunakan dalam bagian roket apapun, seperti karet vulkaniser, sebagai katalis untuk polimerisasi hidrokarbon, sebagai akselerator kecepatan pembakaran, dan sebagai agen doping untuk produksi semikonduktor. Senyawa ini juga merupakan zat antara dalam produksi boron murni untuk memproduksi semikonduktor. Hal ini juga digunakan untuk melapisi dinding tokamak untuk mengurangi jumlah kotoran logam berat di plasma inti.

Keamanan

Efek toksik dari diborana terutama disebabkan oleh sifat iritannya. Paparan jangka pendek terhadap diborana bisa menimbulkan sensasi sesak dada, sesak napas, batuk, dan desah. Tanda dan gejala ini bisa terjadi segera atau tertunda hingga 24 jam. Iritasi kulit dan mata juga bisa terjadi. Studi pada hewan telah menunjukkan bahwa diborana menyebabkan jenis efek yang sama diamati pada manusia.

Orang yang terpapar dalam waktu lama terhadap jumlah diborana yang rendah mengalami iritasi pernapasan, kejang, kelelahan, kantuk, kebingungan, dan tremor transien sesekali.

Perbandingan propelan roket cair di permukaan laut dan dalam ruang hampa

Data dalam tabel di bawah ini berasal dari buku Huzel & Huang "Modern Engineering for Design of Liquid-Propellant Rocket Engines", 1992, American Institute of Aeronautics and Astronautics, Washington, (ISBN 1-56347-013- 6); Berisi hasil yang diterbitkan oleh Rocketdyne berdasarkan perhitungan yang dilakukan dengan asumsi pembakaran adiabatik, ekspansi isentropik uniaxial dan penyesuaian berkelanjutan rasio campuran oksidan/bahan bakar sebagai fungsi ketinggian. Perhitungan ini dilakukan untuk tekanan ruang bakar sebesar 1.000 PSI, yaitu 1.000 "pon per inci persegi", yang dalam satuan internasional (SI) setara dengan 6.894.757 Pa. Kecepatan ejeksi pada tekanan yang lebih rendah dapat diperkirakan dengan menerapkan koefisien dari grafik seberang.

Besaran yang ditampilkan dalam tabel ini adalah sebagai berikut:

  • ratio, perbandingan pencampuran (laju aliran massa oksidan terhadap laju aliran massa bahan bakar)
  • v e, kecepatan ejeksi gas buang, dinyatakan dalam meter per detik
  • ρ, kepadatan nyata propelan, dinyatakan dalam gram per sentimeter kubik
  • T C, suhu keseimbangan di ruang bakar, dinyatakan dalam °C
  • C*, kecepatan karakteristik, dinyatakan dalam meter per detik

Tujuan tabel ini adalah untuk menjelaskan evolusi parameter antara lepas landas dan kedatangan di orbit: di sebelah kiri, nilai di permukaan laut; di sebelah kanan, sama dalam kehampaan. Ini adalah nilai nominal yang dihitung untuk sistem ideal, dibulatkan dalam satuan SI (komposisi dinyatakan dalam persentase massa):

Oksidan Bahan bakar reduktor Hiprg Kriyo Ekspansi optimal pada 6.895 kPa
di permukaan laut 		Ekspansi optimal pada 6.895 kPa
dalam ruang hampa
Bipropelan kriogenik pengoksidasi LOX, LF2 atau FLOX ratio
Ox/Red 		v e
m/s 		ρ
/cm 3 		T C
°C 		C*
m/s 		ratio
Ox/Red 		v e
m/s 		ρ
/cm 3 		T C
°C 		C*
m/s
Oksigen cair Hidrogen cair Tidak Ya 4.13 3.816 0,29 2.740 2.416 4.83 4.462 0,32 2.978 2.386
Metana Tidak Ya 3.21 3.034 0,82 3.260 1.857 3.45 3.615 0,83 3.290 1.838
Etana Tidak Ya 2.89 3.006 0,90 3.320 1.840 3.10 3.584 0,91 3.351 1.825
RP-1 Tidak Ya 2.58 2.941 1.03 3.403 1.799 2.77 3.510 1.03 3.428 1.783
Hidrazina Tidak Ya 0,92 3.065 1.07 3.132 1.892 0,98 3.460 1.07 3.146 1.878
' Tidak Ya 1.96 3.351 0,74 3.489 2.041 2.06 4.016 0,75 3.563 2.039
70% Oksigen cair+ 30 Fluorin Hidrogen cair Tidak Ya 4.80 3.871 0,32 2.954 2.453 5.70 4.520 0,36 3.195 2.417
RP-1 Tidak Ya 3.01 3.103 1.09 3.665 1.908 3.30 3.697 1.10 3.692 1.889
70 Fluorin+ 30% Oksigen cair RP-1 Ya Ya 3.84 3.377 1.20 4.361 2.106 3.84 3.955 1.20 4.361 2.104
87,8 Fluorin+ 12,2% Oksigen cair MMH Ya Ya 2.82 3.525 1.24 4.454 2.191 2.83 4.148 1.23 4.453 2.186
Fluorin Hidrogen cair Ya Ya 7.94 4.036 0,46 3.689 2.556 9.74 4.697 0,52 3.985 2.530
34,8% Li 65,2% Hidrogen cair Ya Ya 0,96 4.256 0,19 1.830 2.680
39,3% Li + 60,7 Hidrogen cair Ya Ya 1.08 5.050 0,21 1.974 2.656
Metana Ya Ya 4.53 3.414 1.03 3.918 2.068 4.74 4.075 1.04 3.933 2.064
Etana Ya Ya 3.68 3.335 1.09 3.914 2.019 3.78 3.987 1.10 3.923 2.014
MMH Ya Ya 2.39 3.413 1.24 4.074 2.063 2.47 4.071 1.24 4.091 1.987
Hidrazina Ya Ya 2.32 3.580 1.31 4.461 2.219 2.37 4.215 1.31 4.468 2.122
Amonia Ya Ya 3.32 3.531 1.12 4.337 2.194 3.35 4.143 1.12 4.341 2.193
Bipropelan kriogenik dengan pengoksidasi oksigen fluorida Hiprg Kriyo Rasio

Ox/Red

v e

m/s

ρ

/cm 3

T C

°C

C*

m/s

Rasio

Ox/Red

v e

m/s

ρ

/cm 3

T C

°C

C*

m/s

Oksigen difluorida Hidrogen cair Ya Ya 5.92 4.014 0,39 3.311 2.542 7.37 4.679 0,44 3.587 2.499
Metana Ya Ya 4.94 3.485 1.06 4.157 2.160 5.58 4.131 1.09 4.207 2.139
Etana Ya Ya 3.87 3.511 1.13 4.539 2.176 3.86 4.137 1.13 4.538 2.176
RP-1 Ya Ya 3.87 3.424 1.28 4.436 2.132 3.85 4.021 1.28 4.432 2.130
Hidrazina Ya Ya 1.51 3.381 1.26 3.769 2.087 1.65 4.008 1.27 3.814 2.081
MMH Ya Ya 2.28 3.427 1.24 4.075 2.119 2.58 4.067 1.26 4.133 2.106
50,5% MMH + 29,8% Hidrazina+ 19,7 Air Ya Ya 1.75 3.286 1.24 3.726 2.025 1.92 3.908 1.25 3.769 2.018
' Ya Ya 3,95 3.653 1.01 4.479 2.244 3,98 4.367 1.02 4.486 2.167
Bipropelan tersimpan dengan oksidan nitrogen Hiprg Kriyo Rasio

Ox/Red

v e

m/s

ρ

/cm 3

T C

°C

C*

m/s

Rasio

Ox/Red

v e

m/s

ρ

/cm 3

T C

°C

C*

m/s

IRFNA III a MMH Ya Tidak 2.59 2.690 1.27 2.849 1.665 2.71 3.178 1.28 2.841 1.655
UDMH Ya Tidak 3.13 2.668 1.26 2.874 1.648 3.31 3.157 1.27 2.864 1.634
60% UDMH + 40% DETA Ya Tidak 3.26 2.638 1.30 2.848 1.627 3.41 3.123 1.31 2.839 1.617
IRFNA IV HDA MMH Ya Tidak 2.43 2.742 1.29 2.953 1.696 2.58 3.242 1.31 2.947 1.680
UDMH Ya Tidak 2.95 2.719 1.28 2.983 1.676 3.12 3.220 1.29 2.977 1.662
60% UDMH + 40% DETA Ya Tidak 3.06 2.689 1.32 2.903 1.656 3.25 3.187 1.33 2.951 1.641
Dinitrogen tetroksida Hidrazina Ya Tidak 1.36 2.862 1.21 2.992 1.781 1.42 3.369 1.22 2.993 1.770
MMH Ya Tidak 2.17 2.827 1.19 3.122 1.745 2.37 3.347 1.20 3.125 1.724
50% UDMH + 50% Hidrazina Ya Tidak 1,98 2.831 1.12 3.095 1.747 2.15 3.349 1.20 3.096 1.731
Bipropelan tersimpan dengan oksidan terhalogenasi Hiprg Kriyo Rasio

Ox/Red

v e

m/s

ρ

/cm 3

T C

°C

C*

m/s

Rasio

Ox/Red

v e

m/s

ρ

/cm 3

T C

°C

C*

m/s

Klorin trifluorida Hidrazina Ya Tidak 2.81 2.885 1.49 3.650 1.824 2.89 3.356 1,50 3.666 1.822
Klorin pentafluorida Hidrazina Ya Tidak 2.66 3.069 1.47 3.894 1.935 2.71 3.580 1.47 3.905 1.934
MMH Ya Tidak 2.82 2.962 1.40 3.577 1.837 2.83 3.488 1.40 3.579 1.837
86% MMH + 14% Hidrazina Ya Tidak 2.78 2.971 1.41 3.575 1.844 2.81 3.498 1.41 3.579 1.844

Bacaan lebih lanjut

Pranala luar

Referensi

  1. ↑ Georg Brauer. Handbook of Preparative Inorganic Chemistry Vol. 1, 2nd Ed. Academic Press. 1963. hlm. 773. ISBN 978-0121266011.
  2. ↑ Norman, A. D. Diborane. Inorganic Syntheses. 1968. Vol. 11. hlm. 15–19. doi:10.1002/9780470132425.ch4.
  3. ↑ Mikhailov, B. M. The Chemistry of Diborane. Russian Chemical Reviews. 1962. Vol. 31 (4). hlm. 207–224. doi:10.1070/RC1962v031n04ABEH001281.
  4. ↑ https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19930086375.pdf
  5. ↑ Salinan arsip.
  6. ↑ https://history.nasa.gov/SP-4404/ch5-1.htm
  7. ↑ Housecroft, C. E. Inorganic Chemistry. Pearson. 2008. hlm. 336. ISBN 978-0-13-175553-6.
  8. ↑ Housecroft, C. E. Inorganic Chemistry. Pearson. 2008. hlm. 336. ISBN 978-0-13-175553-6.
  9. ↑ Housecroft, C. E. Inorganic Chemistry. Pearson. 2008. hlm. 336. ISBN 978-0-13-175553-6.
  10. ↑ Housecroft, C. E. Inorganic Chemistry. Pearson. 2008. hlm. 336. ISBN 978-0-13-175553-6.
  11. ↑ Housecroft, C. E. Inorganic Chemistry. Pearson. 2008. hlm. 336. ISBN 978-0-13-175553-6.
  12. ↑ Roger Bilstein. Stages to Saturn. NASA Public Affairs Office. hlm. 133.

Sumber dan atribusi

Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 29300349 (2026-06-01T01:30:09Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.


Diperoleh dari "https://wiki.unissula.ac.id/index.php?title=Diborana&oldid=21742"