Golongan VIIA atau Halogen

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