UNSUR UNSUR GOLONGAN alkali VIIA

  

UNSUR-UNSUR GOLONGAN VIIA
UNSUR

KONFIGURASI
ELEKTRON

Fasa

Warna

Mp & Bp

F
17Cl
35Br
53I
85At

[He] 2s2 2p5

[Ne] 3s2 3p5
[Ar] 3d10 4s2 4p5
[Kr] 4d10 5s2 5p5
[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p5

F2(g)
Cl2(g)
Br2(l)
I2(s)
At2(s)

Kuning muda
Hijau kekuningan
Merah kecoklatan
Ungu

-220,
-101,
-7,
114,

302,

9

-188
-35
59
184
337

1. Unsur non-logam paling reaktif, kereaktifan berkurang dari
atas ke bawah,
2. Oksidator kuat, kekuatan oksidator berkurang dar atas ke
bawah.

Penemuan Gas Halogen
Gas klorin

• Awal penemuan (1700) asam klorida dianggap
sebagai senyawa asam yang mengandung oksigen,

seperti penemuan gas deplogisticated yang
berwarna hijau dari asam klorida oleh Calr Wilhem
Scheele (1774). Gas ini oleh para ahli dan Lavoiser
dikatakan merupakan senyawa baru yang banyak
mengandung oksigen.

• Tahun 1810, baru Davy bisa membuktikan
bahwa gas yang dihasilkan dari asam tersebut
adalah unsur baru.

Yodium
• Penemuan yodium melibatkan kimia bahan
alam. Iodium dikenal sebagai obat gondok.
• Pada tahun 1819, kimiawan Perancis JF
Coindet menunjukkan bahwa bahan yang
bermanfaat untuk obat gondok adalah yodium
dan kalium iodida akan menghasilkan manfaat
yang sama tanpa efek samping.

Bromin

• Dimulai dari sifat periodisitas unsur dalam
teori triad oleh kimiawan Jerman Johann
Döbereiner antara 1817 dan 1829, bahwa
unsur klorin, bromin dan iodin memiliki sifat
yang mirip.
• HF merupakan zat yang banyak digunakan
sebagai bahan pemula untuk membentuk
senyawa lain,tetapi zat beracun, hingga
menyebabkan kematian dua penemu HF ahli
kimia Prancis Henri Moissan dan istrinya
Leonie Lugan.

Kecendrungan Golongan

Fasa dan GVD

• Brom unsur non logam yang cair pada STP, dengan
takanan uap tinggi, yang lansung menghasilkan gas
merah coklat beracun saat wadah bromin dibuka.

• Iodin adalah padatan yang terlihat seperti logam,
namun akan segera menghasilkan uap ungu beracun
bila kristal yodium dipanaskan.

Astatin
• Astatin unsur radioaktif dengan t1/2 sangat
singkat,memancarkan radiasi intensitas tinggi,
terdapat di kerak bumi dengan kelimpahan 44
mg.
• Astatin dihasilkan di alam hasil peluruhan
isotop Uranium yang ditemukan oleh ilmuan
Austria Berta Karlik dan muridnya Trudy
Beinert.

Mp dan Bp

• Mp dan Bp meningkat dari atas ke bawah,
menunjukkan bahwa dari atas ke bawah kekuatan gaya
Van Der Waals antara molekul X2 semakin tinggi akibat
dari jumlah elektron yang juga semakin banyak.

isotop
• Semua halogen memiliki nomor atom ganjil,
diharapkan juga memiliki isotop;
1. F dan I punya 1 isotop
2. Cl, dua isotop (76% 35Cl, 24% 37Cl)
3. Br, dua isotop ( 51% 79Br, 49% 81Br).

• Asam oksi halogen memiliki kaedaan oksidasi
tinggi. Namun asam oksi dari yodin memiliki
struktur berbeda dari unsur-unsur di atasnya:
1. Asam perklorik = (HO)ClO3,
2. Asam perbromik = (OH)BrO3
3. Namun struktur (OH)5IO atau H5IO6 sama
dengan asam telurik H6TeO6.

Perbedaan F dan Cl

• Energi ikatan Cl-Cl sampai I-I menurun secara
teratur sesuai dengan bertambahnya jari-jari

atom.
• Energi ikatan F-F tidak ikut tren, malah sangat lemah,
dikarenakan gaya tolak pasangan elektron non banding
terhadap elektron ikatan akan melemahkan katan F-F.

Ikatan Ion

Untuk pembentukan ion florida ada dua faktor pada siklus
Born-Haber:
1. pertama faktor entalfi adalah ikatan lemah F-F, dan
mudah putus.
2. kedua, banyaknya energi yang dilepaskan jika Fmembentuk ikatan ionik dengan Na+, dikarenakan Fberukuran kecil akan memberikan energi kisi yang sangat
negatif.

Kelarutan halida dari logam alkali dengan alkali
tanah
• Karena ukuran florida kecil dari clor, hingga kelarutan
logamflorida berbeda dengan clor, contoh;
1. AgF larut, sementara AgCl tidal larut.
2. CaF2 tidak larut, CaCl2 larut.

• Sifat kelarutan dua senyawa halida ini disebabkan
oleh perbedaan energi kisi MX dan MX2, yaitu;
Ion Ag+ yang besar memiliki energi kisis relatif
rendah ion F- yg kecil. Berlawanan dengan, energi kisi
maximum ketika ion kecil Ca+2 dengan densitas
tinggi cocok dengan ion F- yang kecil.

• F oksidator kuat, menghasilkan ion logam
transisi 3d, 4d dan 5d dengan bilok tertinggi
dibandingkan Cl.
• Kekuatan sifat oksidator F dan Cl dapat dilihat
pada tabel 17.5

Ikatan Kovalen F dan Cl dengan unsur non logam

• Sifat oksidtor F pada logam juga sama dengan
non logam, seperti;
1. F membentuk SF6,
2. Cl membentuk SCl2.

• Senyawa fluor cenderung lebih stabil secara termodina
mika dan kimia tidak reaktif daripada senyawa klorin.
• Fluor cenderung memiliki titik leleh dan titik didih yang jauh
lebih rendah dari klorida yang sesuai. Misalnya;
1. Trifluorida nitrogen adalah gas yang sangat tidak reaktif,
sedangkan triklorida nitrogen adalah cairan pekat,
mudah menguap, sangat eksplosif.
2. Entalpi negatif pembentukan fluorida kovalen adalah
sebagian karena lemahnya ikatan F-F, yang mudah
putus, dan sebagian untuk membentuk ikatan unsur-F
yang sangat kuat.
• Seperti pada Tabel 17.7 energi ikatan fluorin dan klorin
dibandingkan untuk ikatan dengan diri mereka sendiri FF; Cl-Cl dan dengan karbon dan hidrogen.

Flour
• F adalah unsur paling reaktif, bereaksi dengan
semua unsur dalam table priodik kecuali, He,
Ne dan Ar.
• Pembentukan senyawa florida ditentukan oleh
faktor entalpi yang dominan.

• F2 mengoksidasi air, hingga F2 membentuk HF
(F-)

Sifat Flour sebagai oksidator

ΔG pada reduksi F2 dan Cl2 menjadi F-(aq) dan Cl -(aq)
E adalah potensial reduksi, dan F adalah kekuatan
unsur sebagai pengoksidasi

• Sel yang digunakan untuk memproduksi F2

• Diflourin F2 diproduksi dengan metoda elektrokimia
Moissan (100 th lalu).
• Sel elektrokimia bisa dirancang utk skala Lab. dengan
arus 10-50 A, atau skala industri dengan arus sampai
15 000 A.
• Sel berisi campuran cairan KF dan HF pada rasio 1:2
dan berlangsung pada 90°C.
• Jaket digunakan memanaskan sel awal dan kemudian
untuk mendinginkan elektrolisis eksoterm yang

terjadi.
• Pada pusat anoda karbon, ion florida dioksidasi
menjadi F2, dan pada dinding katoda baja gas H2
dihasilkan.

Sintesis Uranium (VI) florida

• UF6 dibuat dalam dua tahap;
• UF4 hasil reaksi tahap 1, merupakan senyawa ionik.
• Reaksi oksidasi terjadi pada tahap 2 oleh F2
menghasilkan U(VI).
• UF6 merupakan senyawa kovalen dengan temperatur
sublimasi = 60 °C.
• UF6 juga memiliki Bp rendah, digunakan untuk
memisahkan isotop U 235, untuk membuat bom dan
untuk reaktor nuklir tertentu

17.4 Hidrogen Florida

Fig. 17.3 Bp dari HX

Fig. 17.4 Ikatan hidrogen dalam HX

• Hidrogen fluorida adalah tidak berwarna, cairan
berasap dengan titik didih tertinggi dari golongannya
20 ° C.
• Titik didih tinggi HF adalah hasil dari ikatan hidrogen
yang sangat kuat antara
• molekul HF., karena F memiliki elektronegativitas
tertinggi dari semua unsur.
• Ikatan hidrogen yang linier terhadap atom hidrogen
• tetapi berorientasi sudut 120 ° dengan atom F, sehingga
susunan molekul zigzag (Gambar 17.4).

Asam Hidro Florik

pKa = 3.2 ----> HF adalah asam lemah

• HF sedikit larut dalam air disebabkan kuatnya
ikatan H-F
• HF pekat menghasilkan ion hidrogen diflorida
yang linear
• HF2- stabil hingga KHF2 dapat dikristalisasi dari
larutannya.

• HF sangat korosif, walau HF adalah asam lemah.
• HF bereaksi dengan gelas menghasilkan ion
heksafluorosilikat. Oleh karena itu HF harus disimpan
dalam botol plastik.
• Sifat HF yg bereaksi dengan kaca digunakan untuk
membuat sketsa / kaca bergores, dengan cara
mencelupkan kaca pada lilin, lilin dibiarkan mengeras
pada permukaan kaca, kemudian membuka permukaan
lilin pada permukaan kaca sesuai bentuk yg dinginkan
dan mencelupkan kaca yg sudah digores permukaan
lilinya ke dalam larutah HF. sangat korosif, walau HF
adalah asam lemah.

Kegunaan HF

• Starting material untuk membuat senyawa
lainnya (NaF), NaF digunakan untuk fluoronasi
air

• KHF2 digunakan sebagai sumber gas F2

Sintesis HF Secara industri

• HF diproduksi dengan memanaskan CaF2
dengan asam sulfat pekat.
• 106 ton / tahun
• HF(g) dicairkan dengan pendinginan atau ditambah
ke air untuk membentuk asam HF.

• Reaksi pementukan HF adalah endotermik
• Untuk menghemat biaya industri, dilakukan
reaksi pembentukan asam sulfat yang
eksotermik. Panas yang dihasilkan digunakan
lagi utk membentuk HF.

• HF adalah zat beracun, harus hati-hati
menyimpannya.
• CaSO4 sebagai hasil samping yang biasanya
digunakan hanya sebagai pengisi tanah saja.

Kimia dari Cl

• Diagram Frost untuk Cl dalam larutan asam atau basa.

• Diagram keadan oksidasi memperlihatkan;
• Semakin tinggi keadaan oksidasi, semakin kuat
kemampuan oksidasi.
• Apapun keadan oksidasi, atom halogen lebih
mengoksidasi dalam suasana asam dibanding
dlm susana basa.
• Klorida (Cl-) adalah spesies Cl yang paling
stabil, karena molekul Cl2 dapat direduksi
menghasilkan Cl- dalam suasana asam atau
basa.

17.6 Klorin (Cl2)
• Gas Cl2 beracun, dengan konsentrasi lebih dari 30
ppm mematikan setelah 30 menit. digunakan sebagai
bahan perang.
• Pada tahun 1915 serangan gas Cl2 oleh tentara sekutu
menewaskan 5000 tentara.
• Klorin telah digunakan untuk membunuh
mkroorganisme penyebab penyakit menular melalui
air.
• Presiden Calvin Coolidge menggunakan gas Cl2 untuk
mesterilkan ruangan, gna mencegah pilek.
• Efek sapng gas Cl2, dalam jangka lama akan merusak
paru-paru.

Pembuatan Cl2

• Gas Cl2 dihasilkan secara Lab dengan
penambahan asam HCl pekat ke padatan
KMnO4
• Secara industri Gas Cl2 dihasilkan dengan
elektrolisis larutan berair NaCl, dengan produk
lainnya NaOH.

Kegunaan Cl2
• Cl2 digunakan untuk mensintesis senyawa
organoklorin.
• Digunakan pada industri kertas untuk
memutihkan kertas.
• Pembersihan air
• Untuk menghasilkan TiCl4
• TCl4 adalah senyawa antara untuk
mengekstrak Ti dari bijinya.

Reaksi Cl2

• Cl2 tidak sereaktif F2 tetapi dapat bereaksi dengan
banyak unsur membentuk ion dengan keadaan
oksidasi tinggi tetapi tidak setinggi yg dihasilkan oleh
F2, contoh; Fe dan P dengan Cl2 berlebih akan
menghasilkan padatan FeCl3 dan PCl5 dan

• Cl2 dapat digunakan sebagai zat halogenasi senyawa
organik, contoh, etena direaksikan dengan Cl2
menghasilkan clhoroetana.

• Cl2 merupakan oksidator kuat (tidak lebih kuat dari F2,
dengan harga potensial reduksi positif (1.36 V) yg
bereaksi dengan air menghasilkan asam hidroklorida,
dan asam hipoklorida.
• Larutan jenuh Cl2 dalam air pada temperatur ruang berisi
2/3% Cl2 terhidrat; 1/3 campuran asan clhorida dan asan
hypoclhorida, HClO mengalami kesetimbangan dengan HCl
dan HClO digunakan sebagai zat pengoksidasi aktif (bleaching
agent)

Hidrogen klorida HCl
• HCl larut sempurna dalam air.
• HCl pekat dengan konsentrasi 38%w (12 M ).
• HCl cairan tidak berwarna dengan bau asam,
karena terjadi kestimbangan HCl(g) dengan HCl(aq)
HCl(g) HCl(aq)
• HCl teknis berwarna kuning, karena ada pengotor Fe+3.
• HCl adalah asam kuat dengan pKa = -7, yang akan
terionisasi sempurna menghasilkan ion H3O+1.

HCl(g) + H2O (l) H3O+1 (aq) + Cl-(aq)

Hidrogen klorida HCl
• Ion Cl- paling stabil, oleh karena itu HCl encer
merupakan oksidator kuat, contoh, dapat
mengoksidasi Zn;

Sintesis Hidrogen klorida HCl

• Secara industri HCl disinteais dari reaksi
metana dengan gas Cl2 sebagai hasil samping.
Kegunaan Hidrogen klorida HCl
• Untuk menghapuskan debu pada permukaan baja
(pickling).
• Pembersihan karat.
• Pemurnian gula dan sirup jagung.
• Untuk mendapatkan kondisi asam lambung dengan
HCl encer.

Halida X• Cl memperlihatkan sifat berbeda dlm bentuk
Cl- dibanding berikatan kovalen dgn unsur lain.
• Hampir semua senyawa ionik Cl, Br dan I larut
dalam air. Namum F tidak larut.
• Hal ini dijelaskan oleh energi kisi yang besar
untuk kristal dari kation densitas muatan tinggi
dengan anion densitas muatan tinggi. Seperti
CaCl2 larut, namum CaF2 tidak larut.

• Larutan florida dapat larutan adalah bersifat basa
karena on F- adalah basa konyugat dari asam lemah
HF.
• Ada dua cara yang mungkin untu membentuk logamhalida;
1. Kombinsi logan dan halogen menghasilkan ion
dengan keadaan oksidasi tinggi dan,
2. Kombinasi logam dengan hidrogen halida HX
membentuk ion logam keadaan oksiasi rendah.,
Experiment
contoh;
Cl2 oksidator kuat
HCl oksidator lemah

Sintesis hidrat Logam-halida MX.H2O
• MX.H2O disintesis dari oksida atau hidroksida
logam dengan halida yang sesuai;
• MgCl2.6H2O bila dipanaskan akan enghasil
magnesiumm hidroksi clorida;
• Pelepasan molekul air dilakukan dengan eletakkan sampel
MgCl2.6H2O dala fume hood dengan menggunakanThionyl
chlorida;

Sifat M-Iodida
• Tidak semua M-Iodida logamnya memiliki
bilangan oksidasi tinggi, karena I- adalah
pereduksi, contoh I- akan mereduksi Cu2+
menjadi Cu1+,
• Artinya CuI2 tidak pernah ada
Cara identivikasi ion X-

• Identivikasi ion X- dalam larutan dilakukan dengan
menambahkan ion Ag+, hingga terbentuk endapan
garam perak
AgCl = putih
AgBr = Krem
AgI = Kuning

Sifat senyawa Silver-halida
• Sama seperti kebanyakan senyawa Silver,
Senyawa Silver-halida sensitif cahaya, dalam
beberapa waktu berubah dengan
pengocokkan membentuk padatan abu-abu
silver.
• Endapan AgCl dapat diidentivikasi dengan
larutan pekat ammonia, hingga membentuk
larutan diaminsilver(I).
• AgBr tidak bereaksi dengan NH3 pekat, namun
AgI dapat bereaksi dengan NH3 ini

Identivikasi khusus ion Cl-

• Tes ion klorida cukup berbahaya, karena melibatkan
reaksi diduga klorida dengan campuran kalium
dikromat dan asam sulfat pekat. Ketika dipanaskan
secara perlahan, dihasilkan senyawa volatile, merah,
beracun dari chromyl klorida, CrO2Cl2.

• Uap dapat ditiupkan ke dalam air, hingga terbentuk
larutan kuning asam kromat H2CrO4,

Identivikasi khusus ion Br- dan l-

• Untuk menguji ion bromida dan ion iodida,
larutan dikloro dalam air (klorin berair)
ditambahkan ke dalam larutan ion halida.
Munculnya larutan berwarna kuning ke warna
coklat menunjukkan adanya salah satu dari
ion-ion ini:

Membedakan ion Br- dan lBr2(g) dan I2(s) + CCl4 ----> Br2(CCl4) ---> coklat
I2(CCl4) ----> ungu muda

• Untuk membedakan dibromine dan diiodine, kita
bergantung pada fakta bahwa Br2 dan I2 adalah
molekul nonpolar. Dengan demikian Br2 dan I2 akan
"lebih" larut dalam nonpolar atau pelarut polaritasrendah, seperti karbon tetraklorida CCl4.
• Jika larutan kecoklatan diguncang dengan pelarut
CCl4, halogen harus mentransfer ke dalam pelarut
polaritas rendah, meninggalkan lapisan berair. Jika
diketahui adalah dibromine, warna akan coklat,
sedangkan yang dari diiodine akan cerah ungu.

Identivikasi l• Ada lagi, tes yang sangat sensitif untuk yodium: bereaksi
dengan pati untuk memberikan warna biru (biru-hitam
ketika larutan pekat digunakan). Dalam interaksi yang
tidak biasa ini, polimer molekul pati membungkus diri di
sekitar molekul yodium. Tidak ada ikatan kimia yang
sebenarnya terlibat.
• Kesetimbangan digunakan secara kualitatif dalam kertas
pati-iodida. Saat kertas terkena agen pengoksidasi, iodida
teroksidasi menjadi yodium (I- ---> I2).
• Pati pada kertas membentuk kompleks pati-yodium, dan
warna biru-hitam diamati.
• Secara kuantitatif, pati digunakan sebagai indikator dalam
titrasi redoks yang melibatkan reaksi redoks iodidayodium.

• I2(s) nonpolar, tetapi masih bisa larut dalam
halida encer membentuk I-3(aq).
• Ion triiodida muatan rendah, besar, akan benarbenar membentuk senyawa padat dengan kation
densitas muatan rendah seperti rubidium, dengan
membentuk rubidium triiodida, RbI3.

Analisis kuantitatif ion l• Ion Iodida I- juga akan menjalani reaksi redoks
dengan ion iodat, IO3-, dalam larutan asam
menghasilkan diiodine I2:
• Diiodine kemudian dapat dititrasi dengan ion
tiosulfat yang diketahui konsentrasinya:

Halida Kovalen

• Halida kovalen terjadi antara boron dengan
halogen.
• Kekuatan gaya Van Der waals dari seri BX3 dari
atas ke bawah semakin bertambah, yang
ditunjukkan oleh Bp yang bertambah dari atas
ke bawah.

Pengaruh rasio mol chlorin terhadap
jenis produk

• Banyak halida kovalen dapat dibuat dengan
memperlakukan unsur dengan halogen yang se
suai. Bila lebih dari satu senyawa dapat
dibentuk , rasio mol dapat diubah untuk
mendukung salah satu produk dari yang lain.
Misalnya, dengan adanya kelebihan klorin, fosfor
membentuk fosfor pentaklorida, sedangkan
dengan adanya kelebihan fosfor, fosfor triklorida

Sifat Senyawa Halida Kovalen
• Kebanyakan halida kovalen bereaksi keras
dengan air. Misalnya, fosfor triklorida bereaksi
dengan air untuk memberikan asam dan
hidrogen klorida fosfonat:
• Beberapa covalen halida innert, seperti CCl4,
dan SF6.

Logam-Halida yang berikatan Kovalen SnCl4
• Hal ini penting untuk diingat bahwa halida
logam dapat berisi ikatan kovalen bahkan
ketika logam dalam keadaan oksidasi tinggi.
Misalnya, timah (IV) klorida SnCl4 berperilaku
seperti kovalen halida SnCl4 cair pada suhu
kamar, dan bereaksi hebat dengan air:

Sifat Oksidator Unsur halogen
• Jika unsur non logam ada memiliki sejumlah keadaan
oksidasi yang mungkin, maka keadaan oksidasi
tertinggi biasanya distabilkan oleh florida dan
terendah oleh yodium. Pola ini mencerminkan
penurunan kemampuan oksidasi unsur dalam gol 17
dari atas ke bawah.
• Namun, kita harus selalu berhati-hati dengan aplikasi
argumen sederhana ini.
• Misalnya, ketiadaan fosfor pentaiodide, PI5, adalah
lebih mungkin karena fakta bahwa ukuran atom
yodium membatasi jumlah atom iodine yang akan
muat di sekitar atom fosfor daripada reduksi spontan
fosfor dari +5 ke keadaan oksidasi +3.

17.9 Klor Oksida
• Seperti nitrogen, klorin oksida dengan Cl memiliki setiap
kemungkinan keadaan oksidasi ganjil. Semua oksida ini
secara termodinamika tidak stabil tapi kinetik stabil,
dengan energi aktivasi rendah untuk penguraian.
• ClO sangat tidak stabil dan cendrung meledak.
• Namun, ada dua oksida penting, yang keduanya memiliki
elektron yang tidak berpasangan dan mereka radikal
bebas.
1. Pertama klorin monoksida ClO, secara lingkungan
penting meskipun hanya ada di bagian atas atmosfer.
2. Kedua klorin dioksida ClO2, adalah agen pengoksidasi
kuat, dan sebagai disinfektan.

Sifat Unsur Halogen
• Banyak spesies yang terlalu tidak stabil ada dalam
konsentrasi yang signifikan pada suhu dan tekanan
tertentu di atmosfer.
• Misalnya, dalam Bab 15, Bagian 15,8, kita
menggambarkan bagaimana NO3 bertindak sebagai
deterjen troposfer malam hari.
• Molekul atmosfer penting lain adalah klorin monok
sida, ClO. Klorin monoksida adalah spesies stratosfir
kunci yang bertanggung jawab untuk menyebabkan
"lubang ozon," penurunan konsentrasi ozon penyaringUV lebih selatan dan, pada tingkat lebih rendah,
daerah kutub utara selama musim semi.

• Saga diyakini mulai dengan penumpukan
molekul klorin, terutama dari pemecahan CFC
selama musim dingin yang gelap saat udara
terisolasi di atas Antartika. Dengan datangnya
musim semi, sinar matahari menyebabkan
molekul klorin terikat lemah (energi ikatan 242
kJ / mol-1) terdisosiasi menjadi atom klorin:

• Klor bereaksi dengan ozon menghasilkan klor oksida
dan gas O2

Sifat ClO sebagai produk penguraian O3
• Jika reaksi pembantukan ClO dihentikan di sini, kerusakan
lapisan ozon akan minimal. Namun, klorin monoksida
mengambil bagian dalam siklus reaksi yang melahirkan
kembali atom klorin, menyebabkan proses ini menjadi
katalitik.
• Atom klorin bertindak sebagai katalis untuk konversi ozon
menjadi dioksigen.
• Langkah pertama dalam proses ini adalah kombinasi dari
dua radikal klorin monoksida untuk membentuk molekul
dimer ClOOCl. Namun, pemisahan akan segera terjadi
kecuali dua radikal bersamaan bertabrakan dengan
partikel ketiga, M (N2 dan O2).

• Peran spesies M untuk menghilangkan kelebihan
energi. M adalah molekul yang dapat menghapus
energi biasanya dinitrogen, N2, atau dioksigen, O2,
karena ini adalah molekul di atmosfer yang paling
umum.

• Sinar matahari kembali terlibat untuk
penguaraian asimetris molekul Cl2O2:

Pembentukan radikal Cl kembali untuk
penguaraian lapisan O3 selanjutnya
• ClOO adalah molekul tidak stabil, terpecah dengan
cepat mengasilkan atom Cl(g) dan molekul O2(g)

• Atom klorin kembali tersedia untuk bereaksi
dengan molekul ozon. Ini adalah siklus katalitik
yang menghasilkan penipisan ozon kutub lebih
parah.

Klorin dioksida ClO2
• ClO2, adalah gas kuning yang mengembun
menjadi cairan merah tua pada 11 ° C.
• Senyawa ini cukup larut dalam air,
memberikan larutan hijau cukup stabil.
• Menjadi spesies radikal bebas, ClO2 adalah
paramagnetik, seperti nitrogen dioksida.
Namun tidak seperti nitrogen dioksida, tidak
menunjukkan kecenderungan untuk
dimerisasi.

• Panjang ikatan klor-oksigen hanya 140 pm, jauh
lebih pendek dari 170 pm yang khas untuk
panjang ikatan tunggal, dan sangat dekat dengan
ikatan rangkap klorin-oksigen.
• Struktur titik-elektron mungkin mencerminkan
orde ikatan ini ditunjukkan pada Gambar 17.6 (ini
bukan spesies yang sama sebagai radikal cloo
sementara terbentuk di atas atmosfer).

Sifat ClO2
• ClO2, biasanya diencerkan dengan N2 atau CO2
untuk keselamatan.
• ClO2 adalah zat oksidator yang sangat kuat.
Misalnya, untuk pemutih tepung untuk
membuat roti putih, ClO2 adalah 30 kali lebih
efektif daripada Cl2.

• Sejumlah besar ClO2 juga digunakan sebagai
larutan berair encer untuk pemutihan pulp
kayu untuk membuat kertas putih. Dalam
peran ini, ClO2 lebih disukai daripada Cl2,
karena pemutih ClO2 tanpa pembentukan
signifikan limbah Cl2 berbahaya.
• Keuntungan lain dari ClO2 adalah bahwa, tidak
seperti Cl2, ClO2 tidak menyerang struktur
selulosa, sehingga mempertahankan kekuatan
mekanik kertas.

• Demikian pula, penggunaan ClO2 semakin
meningkat untuk pengolahan air domestik,
karena, ClO2 tidak menghasilkan polutan
klorinasi hidrokarbon di dalam air untuk
beberapa tingkat pengukuran. Dengan
demikian, penggunaan ClO2 menghindari
masalah lingkungan.
• ClO2 digunakan untuk menghancurkan spora
antraks mencemari kantor kongres selama
ketakutan kata-anthrax pada tahun 2001.

• Meskipun ClO2 murni mudah meledak, ClO2 adalah
penting dari industri utama. Sekitar 106 ton diproduksi
setiap tahun di seluruh dunia.
• Gas ini sangat berbahaya, umumnya diproduksi dalam
jumlah relatif kecil di lokasi yang akan digunakan.

• Reaksi sintetis melibatkan pereduksian klorin
pada keadaan oksidasi +5 (ClO3-) oleh klorin
keadan oksidasi -1 (Cl-) dalam kondisi sangat
asam untuk menghasilkan klorin dalam keadaan
oksidasi +4 (ClO2) dan 0 (Cl2):

• Di Amerika selatan, SO2 ditambahkan untuk
mereduksi ( dan dikeluarkan) gas Cl2 menjadi
ion Cl-, SO2 bersamaan teroksidasi menjadi
sulfat.

• Bagaimanapun proses ini menghasilkan
limbah Na2SO4.
• Proses Jerman memisahkan gas Cl2 dari ClO2
kemudian mereaksikan Cl2 dengan gas H2
menghasilkan asam HCl. Asam kemudian
dapat digunakan ulang dalam sintesis.

17.10 Asam Oksiklorin dan Oksianion (HClO dan ClO -)
• Klorin membentuk serangkaian asam oksi dan
oksianion untuk masing-masing keadaan oksidasi
positif ganjil dari 11 ke 17. Bentuk ion (dan asam
terkait) didasarkan pada pengaturan tetrahedral di
sekitar atom klorin (Gambar 17.7).

Sebuah representasi yang mungkin dari ikatan di
(a) asam hipoklorit, (b) asam klorit, (c) asam klor,
dan (d) asam perklorat.

• Ikatan klorin oksigen pendek di masing-masing
ion menunjukkan bahwa beberapa ikatan
harus ada, mungkin melibatkan beberapa
kontribusi pada orbital p ikatan dengan orbital
p penuh pada atom oksigen dan orbital d
kosong pada atom klorin.
• Kekuatan asam meningkat sebagai jumlah
atom oksigen meningkat.
• Dengan demikian, asam hipoklorit sangat
lemah; asam Klorit, lemah; Asam klor, kuat;
dan asam perklorat, sangat kuat.

• kekuatan asam relatif terbaik dapat dilihat dari diagram
pH dominasi untuk asam oksi klorin (Gambar 17.8).

GAMBAR 17,8 Diagram pH dominasi untuk asam oksi klorin.

Asam hipoklorit dan ion hipoklor
• Asam hipoklorit dan ion hipoklor disintesis
dengan cara melarutkan Cl2 dalam air dingin,

• Asam hipoklorit adalah asam lemah, ion
hipoklor adalah basa kuat hasil hidrolisis
dengan air,

• Asam hipoklorit zat pengoksidasi kuat,
tereduksi menghasilkan gas Cl2,

• Ion hipoklorit zat pengoksidasi lemah,
tereduksi menghasilkan klorida,

• Karena daya pengoksidasi ini (pemutih dan
bakterisida) membuat ion hipoklorit berguna.

Kegunaan NaClO dan KClO
• Dua senyawa industri penting adalah natrium
hipoklorit dan kalsium hipoklorit (NaClO, KClO).
• NaClO hanya stabil dalam larutan, tidak dalam
fase padat; dengan demikian, KClO digunakan
sebagai padatan sumber ion hipoklorit.
• Larutan NaClO digunakan dalam larutan pemutih
komersial, seperti Clorox dan Javex, dan untuk
pemutihan dan penghilangan warna dari pulp
kayu dan tekstil.
• Kedua NaClO, KClO digunakan dalam disinfeksi.

• Kalsium hipoklorit juga digunakan sebagai desinfektan
di perusahaan susu, bir, pengolahan makanan, dan
pabrik pembotolan dan penghilang jamur dalam
negeri.
• Meskipun label pada kontainer natrium larutan
hipoklorit memperingatkan tentang bahaya
pencampuran pembersih. Secara kimia larutan
natrium hipoklorit komersial mengandung ion klorida.
• Dengan adanya ion hidrogen (hidronium) dalam
natrium hidrogen berbasis sulfat pembersih, asam
hipoklorit bereaksi dengan ion klorida untuk
menghasilkan gas klorin:

• Beberapa cedera dan kematian disebabkan
oleh reaksi redoks sederhana ini.

Ion Klorat ClO3• Meskipun ClO3- kurang menarik, ClO3- memiliki
beberapa kegunaan. NaClO3 dapat dibuat dengan
mereaksikan gas Cl2 ke dalam larutan panas
NaOH. KClO3 yang kurang larut dari NaClO3 akan
mengendap:
• KClO3 digunakan dalam jumlah besar untuk membuat korek
api dan kembang api, karena KClO3 zat pengoksidasi kuat
yang dapat meledak tak terduga bila dicampur dengan zat
pereduksi.
• Jumlah yang cukup NaClO3 dikonsumsi dalam produksi
klorin dioksida

• Klorat ClO3- terurai ketika dipanaskan, ketika
KClO3 dipanaskan pada suhu di bawah 370 ° C,
disproporsionasi terjadi untuk memberikan
KCl dan perklorat KClO4:

• Perklorat ClO4- juga terurai ketika dipanaskan,
pada suhu di bawah 370 ° C mengalami
disproporsionasi seperti,

• Jalur lambat untuk reaksi tidak dikatalis, untuk
reaksi dengan katalis KMnO4, KClO3 Klorat akan
menghasilkan endapan KCl.
• Reaksi total adalah,

• Bukti mekanisme reaksi ada bau Cl2,O2- teroksidasi
menjadi O2 dan Mn+4 menjadi Mn+7, +6 dan kembali
+4. Cl+5 manjadi Cl-1.

Asam perklorat dan ion perklorat (ClO4-)

• Kelarutan Alkali-ClO4 menurun dengan meningkatnya
ukuran kation. Artinya,kanaikan ukuran (penurunan
kepadatan muatan) dari ion akan mengurangi energi
hidrasi ke titik bahwa mereka melebihi energi kisi.
• Contoh; KClO4 hanya sedikit larut (20 g/L air).
Sebaliknya, AgClO4 luar biasa larut 5 kg/ air.
• Kelarutan AgClO4 rendah dalam pelarut organik polaritas
rendah serta dalam air menunjukkan bahwa ikatan
dalam AgClO4 padat adalah kovalen bukan ionik.
• Artinya, hanya atraksi dipol perlu diatasi untuk
melarutkan yang senyawa bukan atraksi elektrostatik
yang jauh lebih kuat dalam kisi kristal ionik, yang dapat
diatasi hanya dengan pelarut yang sangat polar.

Kegunaan perklorat
• Kalium perklorat digunakan dalam kembang
api dan petasan.
• Sebagian perklorat diproduksi secara
komersial digunakan dalam pembuatan
amonium perklorat.
• Ammonium perklorat digunakan sebagai
komponen bersama dengan reduktor
aluminium padat untuk pendorong roket.

Kegunaan Ammonium perklorat
• Setiap peluncuran pesawat ulang-alik menggunakan
850 ton perklorat. Kebutuhan 30 000 ton.
• Saat ini dua industri ammonium perklorat AS
berada di Henderson, Nevada, pinggiran Las Vegas.
• Atraksi sisi listrik murah dari Bendungan Hoover dan
iklim yang sangat kering, membuat penanganan dan
penyimpanan amonium perklorat higroskopis lebih
mudah.

• Masalah besar ammonium perklorat, mudah
terdekomposisi pada suhu di atas 200 °C.

• Tanggal 4 Mei, 1988, dekomposisi ini terjadi pada
skala besar di salah satu pabrik. Serangkaian ledakan
menghancurkan setengah dari kapasitas produksi
amonium perklorat nasional, serta menyebabkan
kematian, cedera, dan kerusakan properti yang luas.
• Penyebab kecelakaan;
1. kelayakan pembangunan pabrik tersebut dekat
dengan daerah pemukiman.
2. ketergantungan ruang dan program roket militer
hanya dua fasilitas industri untuk seluruh pasokan
bangsa dari senyawa kimia penting.

Senyawa Interhalogen dan ion Polyhalida
• Senyawa netral sesuai dengan rumus XY, XY3, XY5,
dan XY7, di mana X adalah halogen massa atom yang
lebih tinggi dan Y, yang dari massa atom yang lebih
rendah. Semua permutasi dikenal untuk XY dan XY3,
tapi XY5 hanya dikenal di mana Y adalah fluor.
• Rumus XY7, di mana X akan memiliki keadaan
oksidasi +7, hanya ditemukan di IF7. Argumen umum
untuk kurangnya klorin dan bromin analog hanya
bahwa ukuran: hanya atom yodium cukup besar
untuk menampung tujuh atom fluorin.

• Senyawa interhalogen yang menarik bagi ahli
kimia anorganik karena geometri mereka.
• Bentuk senyawa semua mengikuti aturan
VSEPR, bahkan yodium heptafluorida, IF7,
yang memiliki bentuk pentagonal bipyramidal
langka dari tujuh spesies koordinat (Gambar
17.9).

• Sintesis IF7(g) dari unsur masing-masing dalam
keadaan gas.
Coklat-hitam
Coklat-gelap
Kuning pucat

• Senyawa ineterhalogen lainnya ICl3(g) disintesis
dengan mengalirkan gelembung gas klorin melalui
larutan ion iodida membentuk larutan coklat-hitam
yodium, coklat gelap ICl, dan akhirnya kuning pucat
ICl3. dari unsur masing-masing dalam keadaan gas.

• Interhalogens sederhana seperti ICl memiliki warna
menengah antara unsur pengisi, namum emiliki titik
leleh dan titik didih interhalogens yang sedikit lebih
tinggi dari nilai rata-rata dari pengisi karena molekul
interhalogen yang polar.
• Lebih penting, reaktivitas kimia senyawa interhalogen
biasanya mirip dengan halogen lebih reaktif. Untuk
klorinasi unsur atau senyawa, seringkali lebih nyaman
digunakan monoklorida yodium padat daripada gas
klorin, meskipun kadang-kadang atom nonhalogen
dalam dua produk memiliki oksidasi yang berbeda.
Hasil ini dapat diilustrasikan untuk klorinasi
vanadium:

• Ruby merah, ICl padat digunakan dalam
biokimia sebagai Wijreagent untuk penentuan
jumlah ikatan ganda karbon=karbon dalam
minyak atau lemak.
• Pada penambahan larutan coklat dari
interhalogen untuk lemak tak jenuh,
dekolorisasi terjadi, karena halogen
mejenuhkan seluruh ikatan rangkap:

Sintesis dan keguaan senyawa interhalogen

• Satu-satunya senyawa interhalogen diproduksi pada skala
industri adalah ClF3, cairan mendidih pada 11 ° C.
• ClF3 adalah agen fluorinating nyaman dan sangat kuat
sebagai akibat dari kandungan fluor polaritas ikatan tinggi
• ClF3 berguna dalam pemisahan uranium dari sebagian
produk penguraian di bahan bakar nuklir.
• Pada suhu reaksi 70 ° C, bentuk uranium(VI)fluorida cair .
Namun, sebagian besar produk reaktor utama, seperti
plutonium, membentuk padatan fluorida:

• Senyawa uranium kemudian dapat dipisahkan
dari campuran dengan distilasi. Dalam larutan
air, molekul interhalogen yang dihidrolisis
dengan asam halida dari halogen lebih
elektronegatif dan asam hypohalous halogen
yang kurang elektronegatif. Sebagai contoh:

• Halogen juga membentuk ion pliatomik. Yodium
adalah hanya halogen yang mudah membentuk
anion dengan diri sendiri.
• Ion I3-, adalah penting karena pembentukannya hanya
dengan melarutkan molekul yodium I2 dalam larutan
iodida I-;
• Ion I3- adalah linear dan memiliki panjang ikatan I-I
sama, 293 pm. Ikatan ini sedikit lebih panjang dari
ikatan tunggal I-I dalam molekul I2(273 pm).
• Ada beberapa polyiodida lainnya; I5- dan I7-, tetapi
inimkurang stabil dari I3-.

Variasi Interhalogen kation dan anion

• Ada variasi luas kation dan anion interhalogen,
contoh;
1. Ion dikloroiodida, ICl22. Ion tetrakloroiodida, ICl4-.
• Teori VSEPR dapat digunakan untuk
meramalkan bentuk molekul dan ion
interhalogen (Gb. 17.10)

• Interhalogens dapat digunakan sebagai
pelarut aprotik. Misalnya, dalam Bab 7, Bagian
7.1, kita menggambarkan bagaimana bromin
trifluoride bertindak sebagai pelarut dengan
cara self-ionisasi untuk kation difluorobromine
dan anion tetrafluorobromate:

17.12 Ion Sianida sebagai ion Pseudo halida
• Ion yang berperilaku seperti ion lainnya,
contoh NH4+ sama dengan ion logan alkali,
CN- berperilkaku seperti ion halida,
juga seperti halogen seperti sianogen
(CN)2.

• Ion sianida menyerupai ion halida dalam jumlah
cara yang luarbiasa :
1. Garam dari ion sianida dengan Ag, Pb(II) dan Hg (I)
adalah tidak larut, seperti ion klorida, bromida dan
iodidanya.

2. Seperti AgCl, AgCN bereaksi dengan ammonium
membentuk kation diaminsilver Ag(NH3)2,

3. Ion sianida adalah basa konyugasi dari asam
lemah HCN, paralel dengan ion F- dan asam HF;

4. Ion sianida membentuk berbagai ion kompleks dengan
logam transisi, seperti [Cu(CN)4]2-, yang mirip dengan
klorida, [CuCl4] 2-.

5. Ion sianida dapat dioksidasi dari induknya pseudo
halogen, yaitu dari sianogen, sama dengan oksidasi
ion halida X- menjadi halogen X2. Kesmaan lebih
denkat dengan iodida I- karena keduanyan sianida
dan iodida teroksidasi oleh zat pengoksidasi sangat
lemah seperti ion Cu(II);

6. Sianogen bereaksi dengan basa membentuk
ion sianida dan ion sianat;

7. Sianogen membentuk senyawa pseudo-interhalogen
seperti ICN dengan cara sama; Ion halogen
membentuk senyawa interhalogen seperti
Iodinmonoklorida (ICl),

17.13 Aspek Biologi
• Halogen yang unik karena setiap anggota
kelompok stabil memiliki fungsi biologis.

Flour dan Tanaman Pembunuh
• Di beberapa daerah di dunia, peternak sapi
memiliki masalah besar dari tanaman beracun.
Australia menderita parah terutama sejak
sekitar seribu spesies tanaman ada diketahui
menjadi racun bagi hewan dan manusia.
• Sejumlah besar tanaman ini menghasilkan ion
fluoroacetate, CH2FCOO2.

• Asam fluoroacetic adalah asam kuat dengan
pK 2,59 dibandingkan dengan nilai 4,76 untuk
asam asetat. Tindakan ion fluoroacetate
dengan menghalangi siklus Krebs pada
mamalia, menyebabkan penumpukan asam
sitrat dan mengakibatkan gagal jantung.

Sumber Flour untuk Sintesis Fluoroasetat

• Tanaman menyerap sisa ion fluoride dari tanah
dan kemudian memasukkan ke dalam jalur
biokimia mereka.
• Diperkirakan bahwa tanaman ini menghasilkan
ion fluoroacetate sebagai mekanisme pertahanan
terhadap predator.
• meskipun Australia mungkin memiliki sebagian
besar memproduksi spesies fluoroacetate.
• Afrika Selatan memiliki pabrik yang menghasilkan
ion fluoroacetate untuk konsentrasi 1 persen,
yang berarti bahwa konsumsi satu daun tanaman
ini cukup untuk membunuh seekor sapi.

Kegunaan Fluoroasetat
• Sodium fluoroacetate digunakan oleh
beberapa di Amerika Serikat dan di tempat
lain sebagai racun untuk mamalia yang tidak
diinginkan seperti coyote.
• Salah satu kasus yang paling terkenal yaitu,
dua pembunuhan Australia (kasus BogleChandler) diyakini disebabkan oleh keracunan
fluoroacetate yang disengaja.

Klorin: tantangan dari THMs
• Ion klorida memiliki peran penting dalam
keseimbangan ion dalam tubuh kita. Cl- tidak
muncul untuk berperan aktif tetapi hanya
bertindak untuk menyeimbangkan ion positif
natrium dan kalium.
• Namun, klorin terikat kovalen tidak ramah.
• Sebagian besar senyawa beracun yang
memperihatinkan yaitu, molekul klorin yang
mengandung DDT dan PCB.

• Argumen telah dibuat untuk sepenuhnya
melarang produksi senyawa terikat kovalen
yang mengandung klorin.
• Namun, ini akan mengakibatkan penghapusan
banyak bahan yang berguna seperti
polyvinylchlorida (PVC). Hal ini penting untuk
mengakui bahwa ada senyawa organochloro
yang dihasilkan oleh berbagai organisme;
dengan demikian, melarang senyawa chloro
sintetis tidak akan benar-benar
menghilangkan senyawa chloro dari planet ini.

• Sekelompok senyawa perlu perhatian khusus adalah
trihalomethanes (THMs).
• THMs diproduksi ketika air kaya bahan organik
diklorinasi untuk membunuh hama, pada air untuk
konsumsi manusia.
• Bahan organik ditemukan di permukaan perairan
yang telah dilarutkan asam humat dan fulvat dari
pembusukan tanaman.
• Asam sendiri relatif tidak berbahaya, meskipun
mereka menyebabkan air memiliki warna kecoklatan.
Ini adalah proses klorinasi yang menghasilkan
fragmentasi molekul organik kompleks untuk
memberikan molekul kecil chloro seperti
triklorometana, CHCl3.

• Keberadaan THMs dalam beberapa sampel air
keran ditemukan pada 1970-an, dan peraturan
membatasi tingkat perizinan telah
diperkenalkan pada awal tahun 1980.
• Pada saat itu, tingkat maksimum 100 ppb pada
umumnya dianggap aman, tapi sekarang ada
bukti korelasi lemah antara air minum lebih
dari lima gelas air yang tinggi THM (lebih dari
75 ppb) per hari dan menyebabkan keguguran.

• Untuk alasan ini, ada usulan untuk mengurangi
tingkat THM yang diperbolehkan.
• Salah satu cara untuk mencapai hal ini adalah
dengan menggunakan ozon (trioxygen; lihat Bab
16, Bagian 16.3) atau klorin dioksida (lihat Bagian
17.8) sebagai desinfektan utama pasokan air.
• Senyawa ini menguraikan asam organik tanpa
menghasilkan THMs yang siginifikan.
• Namun, karena ozon terurai dalam waktu singkat,
konsentrasi kecil klorin perlu ditambahkan ke
pasokan air untuk mempertahankan sifat dpt
diminum karena perjalanan air banyak kilometer
melalui penyimpanan lama.

Bromin: Masalah Methyl Bromida
• Senyawa bromin paling kontroversial adalah
bromometana ( metil bromida).
• Metil bromida, CH3Br, adalah fumigan spektrum
luas digunakan dalam pengendalian serangga
hama, nematoda, gulma, patogen, dan tikus.
• Metil bromida memiliki volatilitas tinggi dan
karenanya meninggalkan sedikit residu. Sekitar 80
000 ton digunakan setiap tahun, sekitar 75 persen
sebagai fumigan tanah; 22 persen, pascapanen;
dan 3 persen, pengendalian hama alat struktural.

• Metil bromida penting untuk masyarakat pertanian
karena menguasai berbagai macam hama dengan biaya
rendah, dan belum ditemukan senyawa pengganti yang
sama perannya dengan metil bromida.

Because seawater contains p. 480