72
Kimia SMA dan MA Kelas XII
SO
3
aq
+ H
2
O
l
→ 2 H
+
aq
+ SO
4 2
¯
aq
CO
2
g
+ H
2
O
l
→ 2 H
+
aq
+ CO
3 2
¯
aq
CrO
3
s
+ H
2
O
l
→ 2 H
+
aq
+ CrO
4 2
¯
aq
b Oksida basa, dengan air membentuk basa. CaO
s
+ H
2
O
l
→ Ca
2+
aq
+ 2 OH¯
aq
Na
2
O
s
+ H
2
O
l
→ 2 Na
+
aq
+ 2 OH¯
aq
c Oksida amfoter, oksida ini dapat bereaksi dengan asam atau basa.
ZnO
s
+ 2 HCl
aq
→ ZnCl
2
s
+ H
2
O
l
ZnO
s
+ 2 OH¯
aq
→ ZnOH
4 2
¯
aq
d Oksida netral Oksida ini tidak bereaksi dengan asam maupun basa,
misal NO, N
2
O, dan CO. e Oksida campuran
Oksida ini merupakan campuran dari oksida sederhana, misalnya P
3
O
4
merupakan campuran PbO dua bagian dan PbO
2
satu bagian. f Peroksida dan superperoksida
Oksigen membentuk peroksida H
2
O
2
, N
2
O
2
dan BaO
2
dengan bilangan oksidasi oksigen –1 serta RbO
2
, CsO
2
dengan bilangan oksidasi oksigen –
1 2
. 2 Sifat Kimia Belerang
Belerang hanya memerlukan dua elektron lagi untuk mencapai konfigurasi s
2
p
4
dari gas mulia. Jika belerang bereaksi dengan logam maka belerang bertindak sebagai
penerima elektron. Belerang mudah bereaksi dengan semua unsur kecuali emas, platinum dan gas mulia.
Reaksi-reaksi pada belerang, antara lain seperti berikut. a Dengan logam
Belerang bereaksi lebih kuat dengan logam. Contoh: Fe
s
+ S
s
→ FeS
s
b Reaksi dengan nonlogam Belerang bereaksi dengan karbon panas membentuk
karbon disulfida. C
s
+ S
s
→ CS
2
s
c Belerang bereaksi dengan oksigen membentuk oksida gas yaitu SO
2
dan SO
3
. d Belerang bereaksi dengan halogen membentuk
belerang monoklorida, dan belerang heksa fluorida. e Bila gas hidrogen dialirkan dalam bentuk gelembung-
gelembung melalui belerang yang meleleh, maka akan terbentuk gas hidrogen sulfida.
H
2
g
+ S
s
→ H
2
S
g
7. Golongan VIIA atau Halogen
Senyawa dan ion golongan halogen dinamakan halide. Anggota golongan VIIA adalah fluor F, klor Cl, brom Br, iod I, dan
Di unduh dari : Bukupaket.com
Unsur-Unsur Utama
73
astat As. Astat ditemukan di alam dalam jumlah yang sangat sedikit. Semua unsur halogen bersifat nonlogam.
a. Sifat Fisika Perhatikan sifat fisika unsur halogen berikut.
Unsur-unsur golongan VIIA mempunyai konfigurasi elektron ns
2
np
5
dan merupakan unsur-unsur yang paling elektronegatif. Unsur halogen selalu mempunyai bilangan
oksidasi -1, kecuali fluor yang selalu univalent. Unsur ini dapat mempunyai bilangan oksidasi +1, +III dan +VII.
Bilangan oksidasi +IV dan +VI merupakan anomali, terdapat dalam oksida ClO
2
, Cl
2
O
6
, dan BrO
3
. Titik leleh dan titik didih bertambah jika nomor atom
bertambah. Hal ini karena molekul yang lebih besar mem- punyai gaya tarik menarik Van der Waals yang lebih besar.
Energi ikatan X
2
kalor disosiasi berkurang jika atom bertambah besar. Kecenderungan ini hanya dapat diamati
untuk Cl
2
, Br, dan I
2
. Perhatikan Gambar 4.2 di samping. Energi ikatan F
2
sangat rendah 158 kJmo
-1
, karena terjadi tolak menolak antara elektron tak-terikat. Hal inilah yang
menyebabkan F
2
sangat reaktif. Energi ionisasi unsur halogen sangat tinggi dan yang paling
tinggi adalah fluor. Molekul halogen berwarna karena menyerap sinar tampak sebagai hasil eksitasi. Unsur-unsur
ini adalah oksidator kuat dan mempunyai potensial elektrode negatif.
F Cl
Br I
Nomor atom 9
17 35
53 Konfigurasi elektron
2s
2
2p
5
3s
2
3p
5
4s
2
4p
5
5s
2
5p
5
Massa atom relatif Ar 18,9984
35,453 79,904
126,9045 Kerapaten gcm
-3
1,1 1,5
3,2 4,9s0
Titik leleh K 40
171 266
286 Entalpi peleburan kJmol
-1
0,25 3,2
5,2 7,8
Titik didih K 85
238 332
453 Entalpi penguapan kJmol
-1
3,3 10
15 21
Afinitas elektron kJmol
-1
335 355
332 301
Energi ionisasi kJmol
-1
1.686 1.266
1.146 1.016
Keelektronegatifan 4,0
3,0 2,8
2,5 Jari-jari kovalen pm
72 99
114 133
Jari-jari ion X
+
pm 136
181 195
216 Entalpi hidrasi X
+
kJmol
-1
401 279
243 201
Daya hantar molar X¯ 44,4
76,4 78,3
76,8 Potensial elektroda standar V
+2,87 +1,36
+1,065 +0,0535
Kalor disosiasi kJmol
-1
158 242
193 151
Tabel 4.7 Sifat Fisika Unsur Halogen
Sumber: Kimia Universitas
Sifat
Gambar 4.2 Energi Ikatan
Halogen
Sumber: Ensiklopedi IPTEK
Di unduh dari : Bukupaket.com
74
Kimia SMA dan MA Kelas XII
b. Sifat Kimia Fluor dan klor membantu reaksi pembakaran dengan cara
seperti oksigen. Brom berupa cairan merah tua pada suhu kamar mempunyai tekanan uap yang tinggi. Fluor dan klor
biasanya berupa gas. Reaksi-reaksi halogen antara lain seperti berikut.
1 Reaksi Halogen dengan Air Semua unsur halogen kecuali fluor berdisproporsionasi
dalam air, artinya dalam reaksi halogen dengan air maka sebagian zat teroksidasi dan sebagian lain tereduksi.
Fluorin bereaksi sempurna dengan air menghasilkan asam fluorida dan oksigen. Reaksi yang terjadi seperti berikut.
2 F
2
g
+ 2 H
2
O
l
→ 4 HF
aq
+ O
2
g
Fluorin dengan larutan NaOH encer menghasilkan gas F
2
O, sedangkan dengan NaOH pekat menghasilkan gas O
2
. Perhatikan reaksi berikut.
2 F
2
g
+ 2 NaOH
aq, encer
→ F
2
O
g
+ 2 NaF
aq
+ H
2
O
l
2 F
2
g
+ 4 NaOH
aq, pekat
→ 4 NaF
aq
+ 2 H
2
O
l
+ O
2
g
Cl
2
, Br
2
dan I
2
tidak melarut dengan baik dalam air, reaksinya lambat. Reaksi yang terjadi adalah reaksi
redoks. Jika klorin dan bromin dilarutkan dalam air yang mengandung OH¯ basa maka kelarutannya makin
bertambah. Reaksi yang terjadi seperti berikut. Cl
2
aq
+ 2 OH
–
aq
→ Cl¯
aq
+ ClO¯
aq
+ H
2
O
l
Ion ClO¯ merupakan bahan aktif zat pemutih. Senyawa NaClO digunakan sebagai zat pemutih kertas, pulp,
tekstil, dan bahan pakaian.
2 Reaksi Halogen dengan Hidrogen Halogen bereaksi dengan hidrogen membentuk hidrogen
halida. Secara umum reaksi yang terjadi dapat dituliskan seperti berikut.
X
2
g
+H
2
g
→ 2 HX
g
Reaksi F
2
dan Cl
2
dengan hidrogen disertai ledakan tetapi bromin dan iodin bereaksi dengan lambat.
3 Reaksi Halogen dengan Halogen Reaksi halogen dengan halogen menghasilkan senyawa
yang dinamakan senyawa antarhalogen. Unsur yang lebih elektronegatif sebagai zat oksidator dan diberi bilangan
oksidasi negatif dalam senyawaannya. Perhatikan contoh reaksi berikut ini.
Cl
2
g
+ F
2
g
200 °C
⎯⎯⎯→ 2 ClF
g
Cl
2
g
+ 3 F
2
g
300 °C
⎯⎯⎯→ 2 ClF
3
g
Senyawa-senyawa antarhalogen bersifat diamagnetik dan merupakan oksidator kuat. Senyawa antarhalogen dapat
mengalami reaksi hidrolisis. Perhatikan reaksi berikut. XX
1
g
+ 2 H
2
O
l
→ HOX
aq
+ X¯
aq
+ H
2
O
+
aq
Di unduh dari : Bukupaket.com
Unsur-Unsur Utama
75
4 Reaksi Halogen dengan Logam Halogen bereaksi dengan kebanyakan logam. Bromin dan
iodin tidak bereaksi dengan emas, platinum atau beberapa logam mulia lainnya. Perhatikan contoh reaksi
fluorin dengan tembaga berikut. F
2
g
+ Cu
s
→ CuF
2
s
5 Reaksi Halogen dengan Hidrokarbon Halogen umumnya bereaksi dengan hidrokarbon dengan
cara menggantikan atom-atom hidrogen. Perhatikan contoh reaksi metana dengan klorin berikut ini.
Cl
2
g
+ CH
4
g
→ CH
3
Cl
g
+ HCl
aq
6 Reaksi Halogen dengan Nonlogam dan Metaloid Tertentu Halogen bereaksi secara langsung dengan sejumlah
nonlogam dan metaloid. Unsur nonlogam fosfor dan metaloid boron, arsen, dan stirium misal Y bereaksi
dengan unsur halogen X, reaksi yang terjadi seperti berikut.
3 X
2
+ 2 Y →
2 YX
3
jika halogennya terbatas 5 X
2
+ 2 Y →
2 YX
5
jika halogennya berlebihan Fluorin mudah bereaksi tetapi iodin sukar bereaksi.
Adapun nitrogen tidak langsung bersatu dengan halogen karena ketidakaktifannya.
c. Kereaktifan Kereaktifan golongan halogen menurun secara teratur mulai
fluor hingga iod. Kereaktifan ini dikaitkan dengan kemampuannya menerima elektron membentuk ion negatif.
Perhatikan harga afinitas elektron pada Tabel 4.7. Harga afinitas elektron dari atas ke bawah berkurang. Hal ini karena
makin bertambah jari-jari atomnya sehingga gaya tarik inti terhadap elektron terluar makin berkurang.
d. Daya Oksidasi Daya oksidasi halogen dari atas ke bawah makin berkurang.
Jadi iod merupakan reduktor terkuat. Daya oksidasi ini dapat dilihat dari harga potensial elektrodenya.
8. Golongan Gas Mulia