Sifat-Sifat Unsur Halogen Unsur-Unsur Halogen

67 Deskrip si Unsur-Unsur Golongan Ut am a Kereaktifan halogen dapat dipelajari dari jari-jari atomnya. Dari atas ke bawah, jari-jari atom meningkat sehingga gaya tarik inti terhadap penerimaan afinitas elektron makin lemah. Akibatnya, kereaktifan unsur-unsur halogen dari atas ke bawah berkurang. Kereaktifan halogen dapat juga dipelajari dari afinitas elektron. Makin besar afinitas elektron, makin reaktif unsur tersebut. Dari atas ke bawah dalam tabel periodik, afinitas elektron unsur-unsur halogen makin kecil sehingga kereaktifannya: F Cl Br I. Oleh karena unsur halogen mudah menerima elektron maka semua unsur halogen merupakan oksidator kuat. Kekuatan oksidator halogen menurun dari atas ke bawah dalam tabel periodik. Hal ini dapat dilihat dari potensial reduksi standar: F 2 + 2e – ⎯⎯ → 2F – E° = + 2,87 V Cl 2 + 2e – ⎯⎯ → 2Cl – E° = + 1,36 V Br 2 + 2e – ⎯⎯ → 2Br – E° = + 1,07 V I 2 + 2e – ⎯⎯ → 2I – E° = + 0,54 V Berdasarkan data potensial reduksi standar dapat disimpulkan bahwa F 2 merupakan oksidator paling kuat. Oleh karena itu, unsur halogen dapat mengoksidasi halogen lain yang terletak di bawahnya dalam tabel periodik, tetapi reaksi kembalinya tidak terjadi. Kekuatan oksidator F 2 , Cl 2 , Br 2 , dan I 2 dapat dilihat dari reaksi antarhalogen. Gas fluorin dapat mengoksidasi unsur-unsur halogen yang berada di bawahnya: F 2 g + 2Cl – aq ⎯⎯ → 2F – aq + Cl 2 g F 2 g + 2Br – aq ⎯⎯ → 2F – aq + Br 2 g F 2 g + 2l – aq ⎯⎯ → 2F – aq + l 2 s Demikian pula jika gas klorin ditambahkan ke dalam larutan yang mengandung ion Br – atau ion I – , akan terbentuk bromin dan iodin. Cl 2 aq + 2Br – aq ⎯⎯ → 2Cl – aq + Br 2 aq Cl 2 aq + 2I – aq ⎯⎯ → 2Cl – aq + I 2 aq Reaksi Cl 2 dengan Br – atau I – dapat digunakan untuk identifikasi bromin dan klorin dalam suatu senyawa ion. Gambar 3.7 Kristal Iodium apabila dipanaskan tidak mencair, tetapi menyublim. Sumber:Chemistry: The molecular Science, 1997 Halogen dapat mengoksidasi halogen lain yang berada di bawahnya dalam tabel periodik, tetapi reaksi kebalikannya tidak terjadi. Halogen can be oxidized by anot her halogen w hich is under the first one in periodic table, but the opposite react ion w ill not occur. Note Catatan Aktivitas Kimia 3.1 Daya Oksidasi dan Reduksi Unsur Halogen Tujuan Menunjukkan sifat oksidat or halogen dan daya pereduksi halidanya. Alat 1. Tabung reaksi 2. Bot ol pereaksi 3. Tabung Y Bahan 1. Kap orit 2. HCl pekat 3. Aquades air suling 4. Larut an Kl 5. Kloroform Kata Kunci • Molekul diat om • Oksidat or kuat 68 Mudah dan Akt if Belajar Kim ia unt uk Kelas XII Langkah Kerja Pem buatan larutan klorin 1. Siapkan Tabung Y seperti gam bar berikut. 2. Tambahkan kaporit pada kaki kiri dan HCl pekat pada kaki kanan. 3. Masukkan aquades pada bot ol pereaksi. 4. Putar tabung Y sedemikian rupa sehingga HCl pekat mengalir ke dalam kaporit. Lakukan sampai terbentuk larutan klorin jenuh. Menunjukkan oksidator klorin 1. Siapkan t abung reaksi yang berisi cam puran larut an Kl dan kloroform . 2. Tam b ah kan laru t an Cl 2 jen u h h asil reaksi ke d alam t ab u n g reaksi. Am at i perubahan yang t erjadi. Pertanyaan 1. Apakah yang dapat Anda am ati dari percobaan pem buatan larutan klorin? 2. Tuliskan reaksi yang terjadi antara kaporit CaOCl 2 dan HCl. 3. Tuliskan reaksi yang terjadi antara Kl dan Cl 2 . Zat apakah yang t erdapat dalam kloroform ? 4. Berapa potensial sel dalam reaksi tersebut? 5. Apakah yang dapat Anda simpulkan dari pengamatan percobaan ini? Diskusikan dengan teman atau guru Anda. Nilai GGL dapat dipakai untuk meramalkan kespontanan reaksi. Pada reaksi halogen dan air, nilai GGL dapat dihitung dari potensial reduksi standar, misalnya: 2F 2 g + 2H 2 O A ⎯⎯ → 4HFaq + O 2 g E° = 2,05 V O leh karena potensial sel sangat tinggi maka reaksi fluorin dan air berlangsung sangat dahsyat. Reaksi gas Cl 2 , Br 2 , dan I 2 dengan air menghasilkan nilai GGL berturut-turut 0,54 volt; 0,24 volt; dan –0,28 volt. Berdasarkan nilai GGL, gas Cl 2 dan Br 2 dapat bereaksi, sedangkan I 2 tidak bereaksi. Cl 2 g + H 2 O A ZZX YZZ HClOaq + HClaq Br 2 aq + H 2 O A ZZX YZZ HBrOaq + HBraq Kelarutan halogen dalam air beragam. Gas F 2 bereaksi dengan air membentuk HF. Gas Cl 2 dan Br 2 larut baik dalam air, sedangkan I 2 sukar larut dalam air. Agar I 2 dapat larut dalam air, harus ditambah KI karena terbentuk senyawa kompleks I 3 – . KIaq + I 2 s ⎯⎯ → KI 3 aq Halogen dapat bereaksi dengan hampir semua unsur, baik unsur logam maupun nonlogam. Demikian pula dengan sesama halogen dapat membentuk senyawa antarhalogen, seperti ClF, BrF, IBr, ClF 3 , ClF 5 , dan IF 7 . Jelaskan kelarutan gas halogen menggunakan data potensial reduksi standar antara gas halogen dan air. Mengapa F 2 bereaksi, sedangkan yang lain tidak bereaksi? Kegiatan Inkuiri Berdasarkan sifat periodik unsur- unsur halogen, HF diharapkan m em punyai t it ik didih paling rendah dengan HCl, HBr, dan HI. Hal ini di sebabkan HF m em punyai ikat an .... A. ion B. h id ro g en C. kovalen D. van der Waals E. kovalen ion Pembahasan HF seharusnya mempunyai titik didih yang rendah dibandingkan dengan HCl, HBr, dan HI karena mempunyai M r terkecil sehingga ikatan Van der Walls paling rendah. Akan t etapi, kenyataannya HF mempunyai titik didih tertinggi karena mempunyai ikatan hidrogen. Jadi, jawaban yang dimaksud adalah ikatan van der waals. D SPM B 2002 Mahir Menjawab Larut an KI + kloroform 69 Deskrip si Unsur-Unsur Golongan Ut am a

3. Pembuatan dan Kegunaan Unsur Halogen

Gas F 2 merupakan oksidator kuat sehingga hanya dapat dibuat melalui elektrolisis garamnya, yaitu larutan KF dalam HF cair. Dalam elektrolisis dihasilkan gas H 2 di katode dan gas F 2 di anode. Perhatikan Gambar 3.8 Gas F 2 diproduksi secara komersial untuk bahan bakar nuklir uranium. Logam uranium direaksikan dengan gas fluorin berlebih menghasilkan uranium heksafluorida, UF 6 padatan berwarna putih dan mudah menguap. Klorin Bromin Iodin Halogen Tabel 3.5 Senyawa Halogen yang Dapat Membentuk Asam Okso HClO HBrO HIO Hipohalida HClO 2 HBrO 2 HIO 2 Halit HClO 3 HBrO 3 HIO 3 Halat HClO 4 HBrO 4 HIO 4 Perhalat Pada senyawa antarhalogen, biloks positif dimiliki oleh halogen dengan keelektronegatifan lebih kecil. Misalnya, dalam molekul ClF 3 , biloks Cl = + 3 dan biloks F = –1. Halogen bereaksi dengan logam membentuk senyawa ionik. Dengan unsur bukan logam, halogen membentuk senyawa kovalen. Baik dalam senyawa ionik maupun kovalen, pada umumnya halogen memiliki bilangan oksidasi 1. Semua unsur halogen dapat membentuk asam okso, kecuali fluorin. Bilangan oksidasinya mulai dari + 1, + 3, + 5, dan + 7. Contohnya dapat dilihat pada Tabel 3.5. F 2 An od e H 2 Katode Larutan KF dalam HF cair HF Gambar 3.8 Pembuatan gas F 2 secara elekt rolisis Sumber: Chemistry,2002 HBrO 2 , HIO 2 , dan HBrO 4 tidak stabil sehingga sukar dibuat. HBrO 2 , HIO 2 , and HBrO 4 are unstable thus those are difficult to be produced. Note Catatan Kata Kunci • Senyaw a ionik • Senyaw a ant arhalogen • Senyaw a kovalen • Asam okso • Elekt rolisis Sumber: General Chemistry , 1990 Reaksi Antarhalogen Tuliskan persamaan setara untuk reaksi berikut jika dapat bereaksi. a I – aq + Br 2 A b Cl – aq + I 2 s Jawab a Br 2 dapat mengoksidasi ion halogen yang berada di bawahnya pada tabel periodik. Dengan demikian, Br 2 akan mengoksidasi I – : 2I – aq + Br 2 A ⎯⎯ → 2Br – aq + I 2 s b Ion Cl – adalah ion halogen berada di atas iodium dalam tabel periodik. Oleh karena itu, I 2 tidak dapat mengoksidasi Cl – . Jadi, tidak akan terjadi reaksi: Cl – aq + I 2 s ⎯⎯ → Contoh 3.1 70 Mudah dan Akt if Belajar Kim ia unt uk Kelas XII Gas Cl 2 dibuat melalui elektrolisis lelehan NaCl, reaksinya: Anode: Cl – A ⎯⎯ → Cl 2 g Katode: Na + A ⎯⎯ → Nas Gas Cl 2 digunakan sebagai bahan dasar industri plastik, seperti vinil klorida, CH 2 = CHCl untuk PVC , CCl 4 untuk fluorokarbon , dan CH 3 Cl untuk silikon dan T EL. Dalam jumlah besar, klorin digunakan untuk desinfektan, pemutih, pulp kertas, dan tekstil. Gas Br 2 dibuat dari air laut melalui oksidasi dengan gas Cl 2 . Secara komersial, pembuatan gas Br 2 sebagai berikut. a. Air laut dipanaskan kemudian dialirkan ke tanki yang berada di puncak menara. b. Uap air panas dan gas Cl 2 dialirkan dari bawah menuju tanki. Setelah terjadi reaksi redoks, gas Br 2 yang dihasilkan diembunkan hingga terbentuk lapisan yang terpisah. Bromin cair berada di dasar tangki, sedangkan air di atasnya. c . Selanjutnya bromin dimurnikan melalui distilasi. Bromin digunakan dalam industri untuk membuat senyawa metil bromida, CH 3 Br sebagai pestisida, perak bromida untuk film fotografi, dan alkali bromida untuk sedatif. Gas I 2 diproduksi dari air laut melalui oksidasi ion iodida dengan oksidator gas Cl 2 . Iodin juga dapat diproduksi dari natrium iodat suatu pengotor dalam garam Chili, NaNO 3 melalui reduksi ion iodat oleh NaHSO 3 . Iodin digunakan untuk membuat senyawa AgI sebagai film fotografi dan KI sebagai nutrisi dan makanan ternak. Beberapa kegunaan senyawa halogen dijabarkan pada Tabel 3.6. Gambar 3.9 Sumber: Sougou Kagashi AgBr, AgI CCl 4 CH 3 Br C 2 H 4 Br 2 C 2 H 4 Cl C 2 H 5 Cl HCl NaClO NaClO 3 KI Senyawa Kegunaan Film fotografi Industri fluorokarbon Pestisida Penangkapan timbal dalam gasolin Industri polivinil klorida dan plastik Industri TEL Pengolahan logam dan makanan Pemutih pakaian dan industri hidrazin Pemutih kertas dan pulp Nutrisi manusia dan suplemen makanan hewan Tabel 3.6 Beberapa Kegunaan Senyawa Halogen a Gas Br 2 dibuat dari air laut melalui oksidasi dengan gas Cl 2. . b Pelat film ini dilapisi oleh AgBr, yang sensitif terhadap cahaya. a b