65
Deskrip si Unsur-Unsur Golongan Ut am a
Hal ini berkaitan dengan jari-jari atom gas mulia. Pada tabel periodik, jari-jari atom gas mulia makin ke bawah makin besar. Akibatnya, gaya
tarik inti terhadap elektron valensi makin berkurang sehingga atom-atom gas mulia seperti xenon dan kripton lebih reaktif dibandingkan gas mulia
yang lain. Radon dengan jari-jari paling besar juga dapat bereaksi dengan oksigen atau fluor, tetapi karena radon merupakan unsur radioaktif
menjadikan senyawa yang terbentuk sukar dipelajari.
Jika senyawa-senyawa fluorida dari xenon direaksikan dengan air akan terbentuk senyawa xenon yang lain. Persamaan kimianya:
2XeF
2
+ 2H
2
O ⎯⎯
→ 2Xe + O
2
+ 4HF 6XeF
4
+ 12H
2
O ⎯⎯
→ 2XeO
3
+ 4Xe + 3O
2
+ 24HF XeF
6
+ H
2
O ⎯⎯
→ XeOF
4
+ 2HF Xenon trioksida, XeO
3
merupakan oksida xenon yang paling utama. XeO
3
memiliki bentuk padat berwarna putih dan bersifat eksplosif. Akan tetapi, jika dilarutkan dalam air, sifat eksplosif XeO
3
akan hilang sebab terbentuk senyawa asam ksenat, H
2
XeO
4
, yang bersifat oksidator kuat. Xenon trioksida dapat juga bereaksi dengan suatu basa, seperti NaOH
membentuk garam ksenat dan garam perksenat. Persamaan kimianya: XeO
3
+ NaOH ⎯⎯
→ NaHXeO
4
natrium ksenat 4NaHXeO
4
+ 8NaOH ⎯⎯
→ 3Na
4
XeO
6
+ Xe + 6H
2
O natrium perksenat
Gambar 3.5
Kristal XeF
4
Pertama dibuat tahun 1962, melalui reaksi langsung Xe
g
dan F
2
g
dalam kamar reaktor nikel pada 400°C dan 6
atm.
Kerjakanlah di dalam buku latihan.
1. Xenon difluorida dihidrolisis dalam larutan basa
menghasilkan xenon, ion fluorida, dan O
2
. Tuliskan persamaan reaksinya.
2. Xenon difluorida adalah oksidator yang kuat. Dalam
larutan HCl senyawa ini tereduksi menjadi xenon
Tes Kompetensi Subbab
A
dan HF. Tuliskan reaksi redoksnya, disertai dengan HCl yang dioksidasi menjadi Cl
2
. 3.
Gambarkan struktur molekul dari XeF
2
, XeF
4
, dan XeF
6
. Hibridisasi apa yang terjadi pada senyawa tersebut?
Sumber: Chemistry,2000
Xenon difluorida Xenon tetrafluorida
Xenon heksafluorida Xenon trioksida
Xenon tetroksida
Senyawa Rumus
XeF
2
XeF
4
XeF
6
XeO
3
XeO
4
Deskripsi
Kristal tak berwarna Kristal tak berwarna
Kristal tak berwarna Kristal tak berwarna, eksplosif
Gas tak berwarna, eksplosif
Tabel 3.3 Senyawa yang Mengandung Unsur Gas Mulia Xenon dengan
Unsur Elektronegatif
Gambarkan struktur molekul dari senyawa xenon, kemudian hubungkan dengan teori oktet dari Lewis. Adakah penyimpangan? Tergolong senyawa apakah menurut Lewis?
Kegiatan Inkuiri
Sumber: General Chemistry , 1990
66
Mudah dan Akt if Belajar Kim ia unt uk Kelas XII
Gambar 3.6
Mineral fluoroapat it dan fluorit fluorosfar
[He]2s
2
2p
5
F [Ne]3s
2
3p
5
Cl [Ar]4s
2
4p
5
Br [Kr]5s
2
5p
5
I [Xe]6s
2
6p
5
At
II A
Sumber: Chemistry,2000
B. Unsur-Unsur Halogen
Berdasarkan konfigurasi elektronnya, halogen menempati golongan VIIA dalam tabel periodik. Atom-atom unsur halogen memiliki afinitas
elektron tinggi sehingga mudah menerima elektron membentuk konfigurasi elektron gas mulia. Oleh sebab itu, unsur-unsur halogen tidak
pernah ditemukan dalam keadaan unsur bebas di alam.
1 Kelimpahan Unsur Halogen
Halogen umumnya terdapat dalam bentuk garamnya. Oleh sebab itu, unsur-unsur golongan VIIA dinamakan halogen, artinya pembentuk garam
halos dan genes, halos = garam; genes = pembentuk atau pencipta. Fluorin dan klorin merupakan unsur halogen yang melimpah di alam.
Fluorin terdapat dalam mineral fluorapatit, 3Ca
3
PO
4 2
.CaF
2
dan mineral fluorit, CaF
2
. Bentuk kedua mineral tersebut ditunjukkan pada Gambar 3.6. Klorin melimpah dalam bentuk NaCl terlarut di lautan maupun
sebagai deposit garam. Bromin kurang melimpah, terdapat sebagai ion Br dalam air laut. Iodin terdapat dalam jumlah sedikit sebagai NaI dalam
air laut dan sebagai NaIO
3
bersama-sama garam nitrat. Unsur astatin tidak dijumpai di alam sebab bersifat radioaktif sehingga mudah berubah
menjadi unsur lain yang lebih stabil.
2. Sifat-Sifat Unsur Halogen
Semua unsur halogen terdapat sebagai molekul diatom, yaitu F
2
, Cl
2
, Br
2
, dan I
2
. Fluorin dan klorin berwujud gas, fluorin berwarna kuning pucat dan klorin berwarna kuning kehijauan. Bromin mudah menguap,
cairan dan uapnya berwarna cokelat-kemerahan. Iodin berupa zat padat berwarna hitam mengkilap yang dapat menyublim menghasilkan uap
berwarna ungu lihat Gambar 3.7.
Unsur-unsur halogen mudah dikenali dari bau dan warnanya. Halogen umumnya berbau menyengat, terutama klorin dan bromin
bromos, artinya pesing. Kedua gas ini bersifat racun sehingga harus ditangani secara hati-hati. Jika wadah bromin bocor maka dalam beberapa
saat, ruangan akan tampak cokelat-kemerahan. Titik leleh, titik didih, dan sifat-sifat fisika lainnya ditunjukkan pada Tabel 3.4.
T itik leleh °C T itik didih °C
Massa jenis g cm
–3
Keelektronegatifan Afinitas eletron kJ mol
–1
Jari-jari ion Jari-jari kovalen
Sifat Sifat Unsur F
Tabel 3.4 Beberapa Sifat Unsur-Unsur Golongan VIIA
–220 –188
0,0017 4,0
– 328 1,19
0,64
Cl
–101 –35
0,0032 3,0
–349 1,67
0,99 –7
–59 3,12
2,8 –325
1,82 1,14
114 184
4,93 2,5
– 295 2,06
1,33
Br I
– –
– 2,2
–270 –
1,48
At
Kenaikan titik leleh dan titik didih dari atas ke bawah dalam tabel periodik disebabkan gaya London di antara molekul halogen yang makin
meningkat dengan bertambahnya panjang ikatan. Gaya berbanding lurus dengan jarak atau panjang ikatan.
Sumber: General Chemistry , 1990
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
