Kegiatan InkuiriBerdasarkan 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

3. Pembuatan dan Kegunaan Unsur Halogen

Gas F₂ merupakan oksidator kuat sehingga hanya dapat dibuat melalui elektrolisis garamnya, yaitu larutan KF dalam HF cair. Dalam elektrolisis dihasilkan gas H₂ di katode dan gas F₂ di anode. Perhatikan Gambar 3.8

Gas F₂ diproduksi secara komersial untuk bahan bakar nuklir uranium. Logam uranium direaksikan dengan gas fluorin berlebih menghasilkan uranium heksafluorida, UF₆ (padatan berwarna putih dan mudah menguap).

Klorin Bromin Iodin

Halogen

Tabel 3.5 Senyawa Halogen yang Dapat Membentuk Asam Okso

HClO HBrO HIO Hipohalida HClO₂ HBrO₂(* ) HIO₂(* ) Halit HClO₃ HBrO₃ HIO₃ Halat HClO₄ HBrO₄(* ) HIO₄ Perhalat

Pada senyawa antarhalogen, biloks positif dimiliki oleh halogen dengan keelektronegatifan lebih kecil. Misalnya, dalam molekul ClF₃, 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.

F₂ An od e H 2 Katode Larutan KF dalam HF cair HF Gambar 3.8

Pembuatan gas F₂ secara elekt rolisis

Sumber:Chemistry,2002

(*) HBrO2, HIO2, dan HBrO4 tidak stabil

sehingga sukar dibuat.

(*)HBrO₂,HIO₂, and HBrO₄ 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 Chem istry , 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) Br₂ dapat mengoksidasi ion halogen yang berada di bawahnya pada tabel periodik. Dengan demikian, Br₂ 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, I₂ tidak dapat mengoksidasi Cl– _{. Jadi, tidak akan terjadi reaksi:} Cl–_{(aq) + I}

2(s) ⎯⎯→

Gas Cl₂ dibuat melalui elektrolisis lelehan NaCl, reaksinya: Anode: Cl–_(A) ⎯⎯→ _Cl

2(g) Katode: Na+_{(A) ⎯⎯→Na(s)}

Gas Cl₂ digunakan sebagai bahan dasar industri plastik, seperti vinil klorida, CH₂= CHCl ( untuk PVC) , CCl₄ ( untuk fluorokarbon) , dan CH₃Cl (untuk silikon dan T EL). Dalam jumlah besar, klorin digunakan untuk desinfektan, pemutih, pulp kertas, dan tekstil.

Gas Br₂ dibuat dari air laut melalui oksidasi dengan gas Cl₂. Secara komersial, pembuatan gas Br₂ sebagai berikut.

a. Air laut dipanaskan kemudian dialirkan ke tanki yang berada di puncak menara.

b. Uap air panas dan gas Cl₂ dialirkan dari bawah menuju tanki. Setelah terjadi reaksi redoks, gas Br₂ 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, CH₃Br (sebagai pestisida), perak bromida (untuk film fotografi), dan alkali bromida (untuk sedatif).

Gas I₂ diproduksi dari air laut melalui oksidasi ion iodida dengan oksidator gas Cl₂. Iodin juga dapat diproduksi dari natrium iodat (suatu pengotor dalam garam (Chili, NaNO₃) melalui reduksi ion iodat oleh NaHSO₃. 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 CCl₄ CH₃Br C₂H₄Br₂ C₂H₄Cl C₂H₅Cl HCl NaClO NaClO₃ 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.

4. Sifat dan Pembuatan Senyawa Halogen

Senyawa halogen yang penting adalah asam hidrogen halida (HX), asam okso-halida (HXO_n), dan garamnya (MX). Setiap unsur halogen dapat membentuk senyawa biner dengan hidrogen: HF, HCl, HBr, dan HI. Semuanya merupakan gas tak berwarna dengan bau sangat tajam.

Titik didih asam halida meningkat dari atas ke bawah dalam sistem periodik (HCl = –85°C; HBr = –67°C; HI = –35°C), kecuali HF memiliki titik didih paling tinggi, yaitu 20°C. Penyimpangan ini sebagai akibat adanya ikatan hidrogen antarmolekul HF yang sangat kuat dibandingkan asam-asam halida yang lain.

Kekuatan asam halida di dalam pelarut air meningkat dari atas ke bawah dalam tabel periodik. Hal ini disebabkan oleh jari-jari atom halogen yang makin besar sehingga kemampuan menarik atom H makin lemah, akibatnya atom H mudah lepas.

Asam-asam halida di dalam air terionisasi sempurna, kecuali asam fluorida tergolong asam lemah dengan derajat ionisasi 2,9%. Persamaan ionisasinya:

HF(aq)_YZZZZXH+_{(aq) + F}–_(aq)

Asam-asam halida dapat disintesis langsung dari unsur-unsurnya, seperti berikut ini.

a. Gas F₂ dan H₂ bereaksi sangat dahsyat membentuk senyawa HF, tetapi reaksinya tidak memiliki nilai komersial, sebab gas F₂ sendiri dibuat dari penguraian HF.

H₂(g) + F₂(g)⎯⎯→2HF(g)

b. Senyawa HCl dibuat melalui reaksi gas Cl₂ dan H₂ berlebih. H₂(g) + Cl₂(g)⎯⎯→2HCl(g)

c . HBr dan HI dibuat dengan cara serupa, tetapi menggunakan katalis platina sebab reaksi tanpa katalis sangat lambat.

H₂(g) + Br₂(g)_⎯⎯⎯Δ Pt_→2HBr(g)

H₂(g) + I₂(g)_⎯⎯⎯Δ Pt_→2HI(g)

Umumnya, asam-asam halida disintesis melalui pemanasan garam halida dengan asam yang tidak mudah menguap, seperti berikut ini. a. HF, dibuat dari garam CaF₂ dan asam sulfat pekat. Reaksinya:

CaF₂(s) + H₂SO₄(A)⎯⎯→Δ CaSO₄(s) + 2HF(g)

b. HCl, dibuat dari natrium klorida dan asam sulfat pekat. Reaksinya: NaCl(s) + H₂SO₄(A)⎯⎯→Δ NaHSO₄(s) + HCl(g)

Pada suhu tinggi, hasil yang terbentuk adalah natrium sulfat: NaCl(s) + NaHSO₄(A)⎯⎯→Δ Na₂SO₄(s) + HCl(g)

c . HBr dan HI, tidak dapat dibuat dengan H₂S O₄, sebab dapat mengoksidasi Br– _{dan I}– _{menjadi unsur-unsurnya. Dalam hal ini} digunakan asam fosfat. Reaksinya:

Tuliskan persamaan reaksi pada pembuatan iodin dari natrium iodat dan natrium hidrogen sulfit.

Kegiatan Inkuiri

Ikatan hidrogen adalah ikatan antara atom yang mempunyai sifat keelektronegatifan tinggi, dan atom hidrogen.

Hydrogen bond is the interaction bet w een an high elect ronegat ivit y atom and hydrogen atom .

Note