UNSUR UNSUR GOLONGAN alkali VIIA

UNSUR-UNSUR GOLONGAN VIIA

  

UNSUR KONFIGURASI

ELEKTRON Fasa Warna Mp & Bp

9F

1. Unsur non-logam paling reaktif, kereaktifan berkurang dari atas ke bawah,

• _{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.

Penemuan Gas Halogen

Gas klorin

• _{Tahun 1810, baru Davy bisa membuktikan}

• _{Penemuan yodium melibatkan kimia bahan}

alam. Iodium dikenal sebagai obat gondok.

Yodium

• _{Pada tahun 1819, kimiawan Perancis JF}

Coindet menunjukkan bahwa bahan yang

bermanfaat untuk obat gondok adalah yodium

• _{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.

Bromin

• _{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

Kecendrungan Golongan

• _{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 unsur radioaktif dengan t1/2 sangat}

singkat,memancarkan radiasi intensitas tinggi, terdapat di kerak bumi dengan kelimpahan 44 mg.

Astatin

• _{Astatin dihasilkan di alam hasil peluruhan}

isotop Uranium yang ditemukan oleh ilmuan Austria Berta Karlik dan muridnya Trudy

• _{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.

• _{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

• _{Energi ikatan Cl-Cl sampai I-I menurun secara}

teratur sesuai dengan bertambahnya jari-jari atom.

Perbedaan F dan Cl

• _{Energi ikatan F-F tidak ikut tren, malah sangat lemah,}

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

membentuk ikatan ionik dengan Na+, dikarenakan F-

berukuran 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

• _{F oksidator kuat, menghasilkan ion logam}

transisi 3d, 4d dan 5d dengan bilok tertinggi dibandingkan Cl.

• _{Kekuatan sifat oksidator F dan Cl dapat dilihat}

• _{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}

• _{F adalah unsur paling reaktif, bereaksi dengan}

semua unsur dalam table priodik kecuali, He, Ne dan Ar.

Flour

• _{Pembentukan senyawa florida ditentukan oleh}

faktor entalpi yang dominan.

• _{F2 mengoksidasi air, hingga F2 membentuk HF}

Sifat Flour sebagai oksidator

ΔG pada reduksi F₂ dan Cl₂ menjadi F-_(aq) dan Cl -_(aq)

• 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}

• _{UF6 dibuat dalam dua tahap;}

• _{UF4 hasil reaksi tahap 1, merupakan senyawa ionik.} • _{Reaksi oksidasi terjadi pada tahap 2 oleh F2}

menghasilkan U(VI).

Sintesis Uranium (VI) florida

• _{UF6 merupakan senyawa kovalen dengan temperatur}

sublimasi = 60 °C.

• _{UF6 juga memiliki Bp rendah, digunakan untuk}

Fig. 17.3 Bp dari HX

17.4 Hidrogen Florida

• _{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}

• _{HF sedikit larut dalam air disebabkan kuatnya}

ikatan H-F

Asam Hidro Florik

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

• _{HF pekat menghasilkan ion hidrogen diflorida}

yang linear

• _HF2- stabil hingga KHF₂ dapat dikristalisasi dari

• _{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

• _{Starting material untuk membuat senyawa}

lainnya (NaF), NaF digunakan untuk fluoronasi air

Kegunaan HF

• _{HF diproduksi dengan memanaskan CaF2}

dengan asam sulfat pekat.

• _{106 ton / tahun}

Sintesis HF Secara industri

• _{HF(g) dicairkan dengan pendinginan atau ditambah}

• _{HF adalah zat beracun, harus hati-hati}

menyimpannya.

• CaSO₄ sebagai hasil samping yang biasanya

digunakan hanya sebagai pengisi tanah saja. • _{Reaksi pementukan HF adalah endotermik}

• _{Untuk menghemat biaya industri, dilakukan} reaksi pembentukan asam sulfat yang

• _{Apapun keadan oksidasi, atom halogen lebih}

mengoksidasi dalam suasana asam dibanding dlm susana basa.

• _{Diagram keadan oksidasi memperlihatkan;}

• _{Semakin tinggi keadaan oksidasi, semakin kuat}

kemampuan oksidasi.

• _{Klorida (Cl-) adalah spesies Cl yang paling}

17.6 Klorin (Cl2)

• _{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.

• 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

• _{Gas Cl2 dihasilkan secara Lab dengan}

penambahan asam HCl pekat ke padatan KMnO4

Pembuatan Cl2

• _{Secara industri Gas Cl2 dihasilkan dengan}

• _{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

• _{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.

• _{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)

Hidrogen klorida HCl

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

• _{Ion Cl}- paling stabil, oleh karena itu HCl encer

merupakan oksidator kuat, contoh, dapat mengoksidasi Zn;

• _{Secara industri HCl disinteais dari reaksi}

metana dengan gas Cl₂ sebagai hasil samping.

Sintesis Hidrogen klorida HCl

Kegunaan Hidrogen klorida HCl

• _{Untuk menghapuskan debu pada permukaan baja}

(pickling).

• _{Pembersihan karat.}

• _{Pemurnian gula dan sirup jagung.}

• _{Untuk mendapatkan kondisi asam lambung dengan}

• _{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.

X-• _{Larutan florida dapat larutan adalah bersifat basa}

karena on F- adalah basa konyugat dari asam lemah HF.

• _{Ada dua cara yang mungkin untu membentuk}

logam-halida;

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., contoh;

Cl₂ oksidator kuat

HCl oksidator lemah

• MX.H₂O disintesis dari oksida atau hidroksida

logam dengan halida yang sesuai;

Sintesis hidrat Logam-halida MX.H₂O

• _{Pelepasan molekul air dilakukan dengan eletakkan sampel}

MgCl2.6H2O dala fume hood dengan menggunakanThionyl chlorida;

• _{MgCl2.6H2O bila dipanaskan akan enghasil}

• _{Tidak semua M-Iodida logamnya memiliki}

bilangan oksidasi tinggi, karena I- adalah pereduksi, contoh I- akan mereduksi Cu2+

menjadi Cu1+,

Sifat M-Iodida

• _{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}

• _{Sama seperti kebanyakan senyawa Silver,}

Senyawa Silver-halida sensitif cahaya, dalam beberapa waktu berubah dengan

pengocokkan membentuk padatan abu-abu silver.

Sifat senyawa Silver-halida

• _{Endapan AgCl dapat diidentivikasi dengan}

larutan pekat ammonia, hingga membentuk larutan diaminsilver(I).

• _{AgBr tidak bereaksi dengan NH3 pekat, namun}

• _{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.

Identivikasi khusus ion Cl

-• _{Uap dapat ditiupkan ke dalam air, hingga terbentuk}

• _{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:

-• _{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 polaritas-rendah, seperti karbon tetraklorida CCl4.

Membedakan ion Br- dan l

-Br_2(g) dan I_2(s) + CCl₄ ----> Br_2(CCl4) ---> coklat I_2(CCl4) ----> ungu muda

• _{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,

• _{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.

Identivikasi l

-• _{Kesetimbangan digunakan secara kualitatif dalam kertas}

pati-iodida. Saat kertas terkena agen pengoksidasi, iodida teroksidasi menjadi yodium (I- ---> I

2).

• _{Pati pada kertas membentuk kompleks pati-yodium, dan}

warna biru-hitam diamati.

• _{Secara kuantitatif, pati digunakan sebagai indikator dalam}

• I_2(s) nonpolar, tetapi masih bisa larut dalam

halida encer membentuk I-_3(aq).

• _{Ion triiodida muatan rendah, besar, akan}

benar-benar membentuk senyawa padat dengan kation densitas muatan rendah seperti rubidium, dengan

• _{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 terjadi antara boron dengan}

halogen.

Halida Kovalen

• _{Kekuatan gaya Van Der waals dari seri BX3 dari}

atas ke bawah semakin bertambah, yang

• _{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 terbentuk:

• _{Kebanyakan halida kovalen bereaksi keras}

dengan air. Misalnya, fosfor triklorida bereaksi dengan air untuk memberikan asam dan

hidrogen klorida fosfonat:

Sifat Senyawa Halida Kovalen

• _{Beberapa covalen halida innert, seperti CCl4,}

• _{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:

• _{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.

• _{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.}

17.9 Klor Oksida

• _{Namun, ada dua oksida penting, yang keduanya memiliki}

elektron yang tidak berpasangan dan mereka radikal bebas.

1. Pertama klorin monoksida ClO, secara lingkungan

• _{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 penyaring-UV lebih selatan dan, pada tingkat lebih rendah,

• _{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}

• _{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).

• _{Sinar matahari kembali terlibat untuk}

penguaraian asimetris molekul Cl₂O₂:

• _{Peran spesies M untuk menghilangkan kelebihan}

• _{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.

• ClO₂, adalah gas kuning yang mengembun

menjadi cairan merah tua pada 11 ° C.

• _{Senyawa ini cukup larut dalam air,}

memberikan larutan hijau cukup stabil.

Klorin dioksida ClO₂

• Menjadi spesies radikal bebas, ClO₂ adalah

paramagnetik, seperti nitrogen dioksida.

Namun tidak seperti nitrogen dioksida, tidak menunjukkan kecenderungan untuk

• _{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

• 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

• _{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}

• _{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

• 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

• _{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).

17.10 Asam Oksiklorin dan Oksianion (HClO dan ClO-)

• _{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}

• _{kekuatan asam relatif terbaik dapat dilihat dari diagram}

pH dominasi untuk asam oksi klorin (Gambar 17.8).

• _{Asam hipoklorit dan ion hipoklor disintesis}

dengan cara melarutkan Cl₂ dalam air dingin,

Asam hipoklorit dan ion hipoklor

• _{Asam hipoklorit adalah asam lemah, ion}

• _{Asam hipoklorit zat pengoksidasi kuat,}

tereduksi menghasilkan gas Cl₂,

• _{Ion hipoklorit zat pengoksidasi lemah,}

tereduksi menghasilkan klorida,

• _{Karena daya pengoksidasi ini (pemutih dan}

• _{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.

Kegunaan NaClO dan KClO

• _{Larutan NaClO digunakan dalam larutan pemutih}

komersial, seperti Clorox dan Javex, dan untuk pemutihan dan penghilangan warna dari pulp kayu dan tekstil.

• _{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

• _{Beberapa cedera dan kematian disebabkan}

• _{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:

Ion Klorat ClO₃

-• _{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}

• 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,}

• _{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

• 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. Asam perklorat dan ion perklorat (ClO₄-)

• 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}

• _{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.

• _{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.

Kegunaan Ammonium perklorat

• _{Masalah besar ammonium perklorat, mudah}

• _{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.

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

• _{Senyawa interhalogen yang menarik bagi ahli}

kimia anorganik karena geometri mereka.

• _{Bentuk senyawa semua mengikuti aturan}

VSEPR, bahkan yodium heptafluorida, IF7,

• Sintesis IF_7(g) dari unsur masing-masing dalam

keadaan gas.

• Senyawa ineterhalogen lainnya ICl_3(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.

Coklat-hitam Coklat-gelap

• _{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

• _{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}

• _{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

Sintesis dan keguaan senyawa interhalogen

• _{ClF3 berguna dalam pemisahan uranium dari sebagian}

produk penguraian di bahan bakar nuklir.

• _{Pada suhu reaksi 70 ° C, bentuk uranium(VI)fluorida cair .}

• _{Senyawa uranium kemudian dapat dipisahkan}

dari campuran dengan distilasi. Dalam larutan air, molekul interhalogen yang dihidrolisis

dengan asam halida dari halogen lebih

• _{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}

• _{Ada variasi luas kation dan anion interhalogen,}

contoh;

1. Ion dikloroiodida,

ICl2-2. Ion tetrakloroiodida, ICl4-.

• _{Teori VSEPR dapat digunakan untuk}

meramalkan bentuk molekul dan ion interhalogen (Gb. 17.10)

• _{Interhalogens dapat digunakan sebagai}

• _{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.

1. Garam dari ion sianida dengan Ag, Pb(II) dan Hg (I) adalah tidak larut, seperti ion klorida, bromida dan iodidanya.

• _{Ion sianida menyerupai ion halida dalam jumlah}

cara yang luarbiasa :

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

7. Sianogen membentuk senyawa pseudo-interhalogen seperti ICN dengan cara sama; Ion halogen

membentuk senyawa interhalogen seperti Iodinmonoklorida (ICl),

• _{Halogen yang unik karena setiap anggota}

kelompok stabil memiliki fungsi biologis. 17.13 Aspek Biologi

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.

• _{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

• _{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.

• _{Sodium fluoroacetate digunakan oleh}

beberapa di Amerika Serikat dan di tempat lain sebagai racun untuk mamalia yang tidak diinginkan seperti coyote.

Kegunaan Fluoroasetat

• _{Salah satu kasus yang paling terkenal yaitu,}

dua pembunuhan Australia (kasus

• _{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

• _{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

• _{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}

• _{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

• _{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.