Magnesium Sulfat (MgSO4), Kalsium Sulfat (CaSO4) dan Kalsium Karbida (CaC2)

Magnesium sulfat ditemukan dalam bentuk heksahidrat dengan rumus molekul, MgSO4.7H2O. Garam magnesum sulfat ini disebut juga dengan epsom sesuai dengan nama kota pertama kali garam ini ditemukan yaitu sebuah kota di Inggris. 

Seperti semua garam magnesium, magnesium suflat juga memiliki efek pencahar jika dikonsumsi dan ini merupakan fungsi utama dari garam ini.

Selama abad ke 19, satu buah rumah sakit diingris telah menggunakan 2,5 ton garam magnesium sulfat untuk mengobati pasien. Beberapa air mineral yang dijual dalam botol juga mengandung manegsium  dengan jumlah ion yang cukup tinggi, seperti air mineral Vichy. 

Harusnya air mineral yang mengandung ion magnesium yang cukup tinggi hanya dikonsumsi dalam jumlah yang sedikit untuk menghindarkan diri dari efek pencahar ion ini.

Kalsium sulfat ditemukan dalam bentuk dihidrat. CaSO4.2H2O yang lebih dikenal dengan nama gypsum. Deposit mineralnya yang murni dan punya kerapatan yang tinggi dari gypsum dinamakan alabaster. Alabaster ini telah digunakan orang untuk membuat patung. Alabaster juga digunakan dalam beberapa merek kapur tulis.

Ketika senyawa ini dipanaskan sampai suhu sekitar 100 derajat celsuis, maka senyawa ini tidak melepas semua molekul airnya, melainkan menyisakan 1/2 mol air dalam senyawa hidratnya. Senyawa ini disebut hemihidrat dan reaksi pembentukkannya adalah sebagai berikut :

CaSO4.2H2O(s) ==> CaSO4.1/2 H2O(s) + 1 1/2H2O(l)

Senyawa hemihidrat yang berwarna putih padat ini kemudian akan bereaksi dengan air membentuk senyawa dengan rantai yang sangat panjang dari kalsium sulfat dihidrat. Senyawa yang dibentuk akan bersifat kuat, kristal gypsum yang saling bertautan dan akan memberikan kekuatan untuk merekatkan sesuatu.

Salah satu kegunaan gypsum adalah sebagai baham untuk membuat dinding tahan api baik yang terbuat dari kayu yang digunakan untuk interior rumah dan kantor. Senyawanya tidak mudah terbakar dan harganya murah menjadikan alasan gypsum dipilih untuk material ini. Apa alasan spesifik penggunaan gypsum sebagai interior bangunan bukannya zat lain?? 

Jawabannya terletak pada reaksi dehidrasi(pemanasan) gypsum yang menghasilkan bentuk hemihidratnya. Dalam api karena panas reaksi pemanasan gypsum terjadi. Reaksi ini sangat endotermik dan membutuhkan energi energi sekitar + 17 kJ/mol untuk bereaksi. Energi ini akan diambil dari panas api. 

Selanjutnya pada reaksi ini, juga dihasilkan molekul air dimana untuk setupa mol gypsum (Ca(OH)2.2H2O ) yang dipanasakan akan melepaskan 1,5 mol air. Reaksi ini tentunya juga memerlukan energi sebesar +44kJ/mol untuk mengubah air menjadi uap air. Uap air yang dihasilkan akan betindak sebagai gas innert yang akan menghalangi gas oksigen masuk kedalam reaksi. 

Akibatnya supply oksigen yang dibutuhkan untuk reaksi pembalaran akan berkuran dan lama kelamaan reaksi akan berhenti. Hal ini mengakibatkan api akan padam dan inilah yang menjadikan alasan kenapa gypsum yang dipilih, bukan senyawa lainnya.

Senyawa yang dibentuk oleh reaksi kalsium dan karbon yang penting dalam bidang industri adalah kalsium karbida. Senyawa kalsium karbida tidaklah mengandung ion karbida (C-4) melainkan mengandung ion dikarbida (C-2). Ion C-2 biasanya disebut sebagai ion asetilide. Senyawa asetilide memiliki struktur yang mrirp dengan struktur kristal natrium klorida setiap kationnya disispi oleh ion dikarbida (C-2).

Kalsium dikarbida dibuat dengan memanasakan karbon(arang) dan kalsium oksida sekitar suhu 2000 derajat Celsius dalam furnace listrik. Reaksi yang terjadi sebagai berikut :

CaO(s) +3C(s) ==> CaC2(s) + CO(g)

Secara global, dunia memproduksi sekitar 10 juta ton kalsium karbida. Cina sekarang adalah negara yang paling banyak memproduksi kalsium karbida yang secara kimia digunakan untuk mensintesis senyawa senyawa lainnya. Funsgdi utama dari kalsium karbida adalah untuk memprodujsi gas etuna (Asetilen).

Reaksi pembuatannya sebagai berikut :

CaC2(s) = 2H2O(l) ==> Ca(OH)2(s) = C2H2(g)

Sejarahnya, lampu para penambang dan lampu yang digunakan oleh kendaraan pada jaman dahulu adalah menggunakan pembakaran gas etuna yang dihasilkan dari reaksi kalsium karbida dengan air, dan reaksi ini dapat menghasilkan cahaya. Beberapa penjelajah gua pada jaman sekarang bahkan masih menggunakan lampu karbida karena tidak mudah padam dan meberikan cahaya yang intens. Reaksi pembakaran etuna yang sangat eksotermik oleh oksigen menghasilkan karbondioksida dan uap air. 

2C2H2(g) + 5O2(g) ==> 4CO2(g) + 2H2O(g)

Reaksi lain yang penting dari kalsium dikarbida adalah reaksinya dengan nitrogen diudara. Ini adalah salah satu cara sederhana untuk memutus ikatan rangkap tiga pada gas nitrogen yang sangat kuat. Reaksi dilakukan dengan memanasakan kalsium karbida dengan gas nitrogen dalam furnace listrik pada suhu 1100 derajat celsius.

Reaksi yang terjadi sebagai berikut :

CaC2(s) + N2(g) ==> CaCN2(s) + C(s)

Ion cianamida yang terbentuk (N = C = N)2- memiliki jumlah eketron yang sama (isoelektronik) dengan karbondioksida dan bentuk molekulnya juga sama yaitu linier. Calsium cianamida adalah material untuk mensistesis beberapa senyawa organik lain.