PERCOBAAN II Halogen.pdf

(1)

25

PERCOBAAN II

HALOGEN

I. TUJUAN

Pada akhir percobaan praktikan diharapkan dapat:

1. Membandingkan unsur sifat dan reaksi unsur halogen 2. Mempelajari beberapa cara pembuatan halogen

II. LANDASAN TEORI

Halogen memiliki arti “pembentuk garam”, di alam unsur-unsur ini banyak ditemukan dalam bentuk garam. Unsur-unsur halogen semuanya berwarna, pada suhu kamar mempunyai wujud yang berbeda-beda. Dengan tujuh elektron pada kulit terluar, menyebabkan halogen sangat reaktif sehingga di alam selalu ada dalam bentuk persenyawaan.

S. Hamdani.2014.Diakses Pada 7 April 2014

Semua halogen terdapat sebagai molekul diatom, yaitu F2, Cl2, Br2, dan I1.

Florin dan klorin berwujud gas, flouorin berwarna kuning pucat, dan klorin berwarna kuning kehijaun. Bromin mudah menguap, cairannya berwarna cokelat kemerahan. Iodin merupakan padatan hitam mengkilap uap ungu.

Beberapa sifat unsur utama golongan VII A

Fluorida F 1s2 2s2 2p5 2 7

Klorida Cl 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 2 8 7

Bromida Br 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5 2 8 18 7

(2)

26 Sifat F Cl Br I At Titik Leleh, -220 -101 -7 114 - Titik didih, -188 -35 -59 184 - Kerapatan. g/cm3 _0,0017 _0,0032 _3,12 _4,93 _- Kelektronegatifan 4,0 3,0 2,8 2,5 2,2

Afinitas electron, kj/mol -328 -349 -325 -295 -270

Jari – jari atom, Å 1,19 1,67 1,82 2,06 -

Jari – jari kovalen. Å 0,64 0,99 1,14 1,33 1,48

Kenaikan titik didih dan titik leleh dari F2 ke I2 dijelaskan oleh adanya gaya London

anatar molekul yang meningkat akibat naiknya ukuran molekul halogen.

Semua unsur halogen merupakan zat pengoksidasi atau oksidator. Kekuatan oksidator menurun dari F2 ke I2. Hal ini dapat dilihat dari nilai DGL reaksi antara

halogen dengan air. Oleh karena itu, fluorin bereaksi dengan air secara dahsyat. Halogen bereaksi langsung dengan hamper semua unsur – unsur lain. Halogen bereaksi dengan sesamanya membentuk antarhalogen, suatu senyawa biner dari rumpun yang sama seperti CIF, BrF, IBr, CIF3, CIF5, IF7.

Yayan Sunarya.2012.Hal:430 Fluor terdapat secara meluas, misalnya sebagai fluorspar, CaF2, kryolit,

Na3AlF6, dan fluorapatit, 3Ca(PO4)2Ca(F, Cl)2. Ia lebih melimpah daripada klor.

Fluor semula diisolasi oleh Moisson dalam tahun 1886, gas yang kehijauan diperoleh melalui elektrolisis lelehan fluoride. Fluor paling reaktif secara kimia dari sekalian unsur, dan segera bergabung pada suhu biasa atau suhu tinggi dengan semua unsur selain O2, He, Ne, dan Kr, seringjkali dengan sangat kuat.

Klor terdapat sebagai NaCl, KCl, MgCl2 dan sebagainya dalam air laut, danau

bergaram, dan sebagai deposit yang berasal dari penguapan prasejarah danau bergaram. Klor diperoleh melalui elektrolisis air laut dengan menggunakan anoda air raksa dimana natrium melarut :

(3)

27

Cl- = Cl2 +

Klor adalah gas yang kehijaun. Ia melarut sedang dalam air, sambil bereaksi.

Brom terdapat sebagai bromide, dalam jumlah yang jauh lebih kecil bersama klorida. Brom diperoleh dari air laut melalui reaksi :

2Br - + Cl2 ph~ 3,5 2Cl- + Br2

Brom adalah cairan kental, mudah bergerak, berwarna merah tua pada suhu kamar. Ia melarut sedang dalam air, dan dapat bercampur pelarut non polar seperti CS2 dan

CCl4.

Iod terdapat sebagai ioda dalam air laut, dan sebagi iodat dalam garam Chili

(guano). Bebagai bentuk kehidupan laut mengkonsentrasikan iod. Produksi I2

menyangkut baik mengoksidasi I- ataupun mereduksi iodat menjadi I- diikuti oleh oksidasi. MnO2 dalam larutan asam biasanya digunakan sebagai pengoksidasi. Iod

adalah padatan hitam dengan sedikit kilap logam. Pada tekanan atmosfer ia menyublim tanpa meleleh. Ia segera melarut dalam pelarut nonpolar seperti CS2 dan

CCl4. Iod membentuk kompleks biru dengan pasti, dimana atom iod terarah dalam

saluran – saluran ada polisakarida amylose.

F. Albert Cotton.1989. Hal: 373

Dari segi komersial, iod kurang penting dibanding klor dan brom, sekalipun senyawanya dapat diterapkan sebagai katalis, dalam bidang medis dan dalam pembuatan emulsi fotografi (sebagai AgI). Iod dan senyawanya juga penting dalam laboratorium kimia analitik.

(4)

28 III. PROSEDUR PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Alat

Adapun peralatan yang dipergunakan pada percobaan ini antaralain: - Tabung reaksi - Pembakar Bunsen - Beker gelas 100 ml - Kaca arloji - Spatula 3.1.2 Bahan - Mangan(IV) oksida - Brom - Kertas indicator - Air brom

- Karcon tetra klorida - Kalium permanganate - I2

- Klor (sumber klor) - HCl pekat

3.2 Skema Kerja

3.2.1 Pembuatan Halogen

Pembuatan halogen didasarkan atas oksidasi ion halide

2 X X2 + 2e

Reaksi antara mangan (IV) oksida atau kalium dengan asam klorida, asam bromide, atau asam yodida.

(5)

29

Dipanaskan dengan sesendok

KMnO2

Diteteskan beberapa tetes pada

setengah sendok KMnO4

3.2.2 Sifat Fisik Halogen

Dibuat suatu table untuk membandingkan, warna wujud pada suhu kamar, titik leleh, dan titik didih dari flour, klor, brom, dan yod.

3.2.3 Sifat Kimia Halogen

3.2.3.1 Reaksi halogen dengan air

Dilakukan dalam kamar asam

Dialirkan kedalam 5 ml air beberapa detik

Diuji pH larutan dengan kertas indicator

Asam Klorida Pekat 1 ml

Hasil

Gas Klor

(6)

30

Ditambahkan 1 tetes brom sehingga brom larut

Dibandingkan halogen yang mudah larut dalam air.

3.2.3.2 Kelarutan halogen dalam karbon tetraklorida

Dikocok dengan 1 ml karbon tetra klorida

Dikocok dengan 1 ml karbon tetraklorida Dikocok dengan 1 ml CCl4 Air Hasil Air Klor 3 ml Hasil Air Brom 3 ml Hasil

Kristal kecil Yod

(7)

31 3.2.4 Pembuatan Senyawa Halogen

3.2.4.1 Pembuatan Kaporit dan Kalium Khlorat 3.2.4.1.1 Pembuatan Kaporit [Ca(CIO)2]

Digerus dan dilarutkan dengan 10 ml air hingga membentuk bubur

Dialirkan gas klor samapai jenuh Dikisatkan hingga semua airnya menguap, maka akan diperoleh zat padat putih Ca(OCl)2

3.2.4.1.2 Pembuatan Kalium Khlorat

Dilarutkan ke dalam 125 ml aquades di dalam gelas piala

Dididihkan di atas spritus

Dialirkan gas klor yang baru dibuat pada saat larutan mendidih

Diuji larutan dengan kertas lakmus merah, jika tak bersifat basa lagi hentikan pengaliran gas klor

Didinginkan campuran yang terbentuk Disaring Kristal – Kristal yang terbentuk

CaO 5 gram

Hasil

KOH 5 gram

(8)

32

3.2.4.1.3 Pembuatan Asam Bromida (HBr)

Dimasukkan ke dalam tabung reaksi pertama

Ditambahkan 0,5 ml larutan asam posfat

Dipanaskan

Diisikan kedalam tabung kedua

Dialirkan gas yang terbentuk dari tabung pertama

Diamati perubahan yang terjadi KBr 5 gr

Larutan perak nitrat 2 ml

(9)

33 IV. Hasil dan Pembahasan

4.1 Data Pengamatan No Perlakuan Hasil 1 Pembuatan Halogen  1 ml HCl pekat panas + KMnO2  HCl pekat + KMnO4

- Berwarna coklat tua dan hampir mendekati hitam

- Mengeluarkan gas

- Terdapat uap air didinding erlenmeyer - Berbau menyengat 4HCl (l) + MnO2(s) → MnCl2(s) + Cl2(g) + 2H2O (aq) - Tamapak mendidih - Terdapat gelembung - Keluar asap - Berbau 2KMnO4 + 16HCl 2KCl +2MnCl2 + 8H2O +5Cl2

2 Sifat Kimia Halogen

 Kelarutan Halogen

dalam CCl4

- Ketika dikocok, larutan menjadi keruh dan terdapat gelembung seperti gel

- Pada saat didiamkan terdapat 2 lapisan, tidak homogen

- Kelarutan Cl dalam CCl4 kecil

3 Pembuatan senyawa

halogen

 Pembuatan KBr

0,5gr KBr + 0,5ml H3PO4 dipanaskan

Tidak ada perubahan yang dapat diamati karena uap dari pemanasan KBr + H3PO4 tidak berpindah

(10)

34

dan uapnya dialirkan

ke 2ml AgNO3

3KBr + H3PO4 3HBr + K3PO4

(11)

35 4.2 Pembahasan

Halogen memiliki arti “pembentuk garam”, di alam unsur-unsur ini banyak ditemukan dalam bentuk garam. Unsur-unsur halogen semuanya berwarna, pada suhu kamar mempunyai wujud yang berbeda-beda. Dengan tujuh elektron pada kulit terluar, menyebabkan halogen sangat reaktif sehingga di alam selalu dalam bentuk persenyawaan.

Semua unsur halogen merupakan zat pengoksidasi atau oksidator. Kekuatan oksidator menurun dari F2 ke I2. Hal ini dapat dilihat dari nilai DGL reaksi antara

halogen dengan air. Oleh karena itu, fluorin bereaksi dengan air secara dahsyat. Halogen bereaksi langsung dengan hampir semua unsur – unsur lain

4.2.1 Pembuatan Halogen

Untuk pembuatan halogen yang pertama dilakukan dengan mereaksikan asam klorida pekat dengan KMnO2, reaksi yang ditunjukan pada percobaan ini pada

saat dilakukan pemanasan terbentuk warna coklat pekat yang hampir mendekati hitam dan terbentuk gelembung – gelembung gas. Adanya gelembung gas dan terbentuk bau yang khas menunjukan adanya gas klor. Proses pemanasan larutan pada percobaan ini bertujuan untuk mengoksidasi HCl pekat, dengan reaksi yang terjadi yaitu

4HCl (l) + MnO2(s) → MnCl2(s) + Cl2(g) + 2H2O (aq)

Selain untuk mengoksidasi HCl, pemanasan juga bertujuan untuk mempercepat reaksi pada percobaan ini.

Untuk pembuatan halogen yang kedua yaitu dengan cara mereaksikan asam

klorida pekat dengan KMnO4 menghasilkan reaksi berupa terbentuknya gelembung –

gelembung gas, larutan tamapk sepeti air yang mendidih dan juga tercium bau yang menyengat, sama halnya merekasikan asam klorida pekat dengan KMnO2 adanya

gelembung gas menunjukan terbentuknya gas klor yang dapat dilihat dari persamaan reaksi yang terjadi yakni

(12)

36

Dari percobaan ini KMnO4 mengoksidasi asam klorida lebih cepat yang

ditunjukan dengan terbentuknya gelembung gas yang cepat dari pada ketika KMnO2

mengoksidasi asam klorida karena KMnO4 merupakan oksidator kuat sehingga pada

percobaan pembuatan halogen dengan pereaksi KMnO4 tidak butuh pemanasan

terlebih dahulu.

Semua unsur halogen merupakan zat pengoksidasi atau oksidator. Kekuatan oksidator menurun dari F2 ke I2. Halogen digolongkan sebagai pengoksidator kuat

karena kecenderungannya mudah mengikat elektron atau mudah tereduksi. Data potensial reduksi:

F2 + 2e- → 2F- Eo = +2,87 Volt

Cl2 + 2e- → 2Cl- Eo = +1,36 Volt

Br2 + 2e- →2Br- Eo = +1,06 Volt

I2 + 2e- → 2I- Eo = +0,54 Volt

Potensial reduksi F2 paling besar sehingga akan mudah mengalami reduksi dan

disebut oksidator terkuat. Sedangkan terlemah adalah I2 karena memiliki potensial

reduksi terkecil.

Sifat oksidator: F2 > Cl2 > Br2 > I2

Sifat reduktor : I- > Br- > Cl- > F-

Reduktor terkuat akan mudah mengalami oksidasi dan mudah melepas elektron, ion iodida paling mudah melepas electron sehingga bertindak sebagai reduktor kuat.

4.2.2 Sifat Fisik Halogen

Berikut perbandingan sifat fisik dari unsur – unsur halogen yang dapat dilihat dari warna pada suhu kamar, titik leleh dan titik didih

Sifat Fisis Flour Klor Bromo Iod

No Atom 9 17 35 53

Wujud Gas Gas Cair Padat

Warna Kuning

pucat

Kehijauan kehijauan

Cokelat

(13)

37

Titik Leleh, -220 -101 -7 114

Titik Didih, -188 -35 -59 184

Kecendrungan yang dapat dilihat dari sifat fisik halogen yaitu dengan bertambahnya massa atom relative maka titik leleh dan titik didih unsur halogen bertambah dari flour ke iod. Berikut penjelasannya

a. Wujud halogen

Pada suhu kamar, flourin dan klorin berupa gas, bromin berupa zat cair yang mudah menguap, sedangkan iodin berupa zat padat yang mudah menyublim. Pemanasan iodin padat pada tekanan atmosfer tidak membuat unsur itu meleleh, tetapi langsung menyublim. Hal ini terjadi karena tekanan uap iodin padat pada suhu kamar lebih besar dari 1 atm.

b. Warna dan aroma

Halogen mempunyai warna dan aroma tertentu. Flourin berwarna kuning muda, klorin berwarna kuning kehijauan, bromin berwarna coklat kemerahan, iodin padat berwarna hitam mengkilap, sedangkan uap iodin berwarna ungu. Semua halogen berbau rangsang dan menusuk, serta bersifat racun.

c.

Titik didih dan titik leleh

Kecenderungan titik leleh dan titik didih halogen tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut. Molekul halogen (X2) bersifat nonpolar, dengan demikian gaya tarik-menarik antarmolekul halogen merupakan gaya dispersi. Sebagaimana diketahui, gaya dispersi bertambah besar sesuai dengan pertambahan massa molekul (Mr ). Selain itu juga dikarenakan adanya gaya London antara molekul yang meningkat akibat naiknya ukuran molekul halogen. Itulah sebabnya mengapa titik leleh dan titik didih halogen meningkat dari atas ke bawah dalam tabel periodik unsur.

(14)

38 4.2.3 Sifat Kimia Halogen

4.2.3.1 Reaksi halogen dengan air

Percobaan untuk mengetahui reaksi halogen dengan air tidak dilakukan dikarenakan keterbatasan akan alat dan bahan yang dipergunakan pada percobaan ini, menurut literature semua halogen larut dalam air. Unsur halogen yang dapat mengoksidasi air adalah fluorin dan klorin (berlangsung lambat). Flourin bereaksi dengan air secara dahsyat. Untuk reaksi Cl2, Br2, dan I2, nilai GGl adalah 0,54 V;

0,24 V; dan -0,28 V. Niali GGL menunjukan bahwa klorin dan bromin, bereaksi dengan air menghasilkan oksigen, sedangkan reaksi kebalikannya terjadi untuk ion iodide, I- yang dioksida oleh oksigen menajdi I2. Pada kasus klorin dan bromin, reaksi

berikut lebih cepat dan terjadi lebih siap daripada rekasi hanya untuk membentuk O2,

khususnya dalam larutan basa.

Cl2(g) + H2O(l) HClO(aq) + HCl(aq)

Br2(g) + H2O(l) HBrO(aq) + HBr(aq)

Pelarutan brom dalam air akan menghasilkan larutan kuning muda dan

endapan merah. Sedangkan pelarutan iod akan membentuk larutan kuning tua dan endapan hitam, tetapi pelarutan iod dalam air membutuhkan waktu yang lebih lama jika dibandingkan dengan pelarutan brom dalam air. Hal ini menunjukan brom lebih mudah larut dalam air bila dibandingkan dengan Kristal iod. Sedangkan iod sangat sukar larut dalam air. Agar iod dapat larut dalam air, maka ditambahkan KI sehingga terbentuk senyhawa KI3 yang mudah larut.

4.2.3.2 Kelarutan halogen dalam karbon tetraklorida

Percobaan untuk mengetahui kelarutan halogen dalam CCl4 dilakukan

dengan mereaksikan air klor dan CCl4, hasil percoabaan ini menunjukan ketika

larutan dikocok larutan berubah menajdi keruh dan terdapat gelembung – gelembung seperti gel. Dan ketika larutan didiamkan terbentuk 2 lapisan, dimana lapisan atas tebal dan lapisan bawah tipis, dengn terbentuknya dua lapisan ini menunjukan bahwa pada percobaan ini air klor tidak melarut dalam CCl4. Tidak melarutnya air klor pada

(15)

39

dapat disebabkan karena masih adanya unsur air dalam tabung reaksi yang dipergunakan sehingga memungkinkan air klor yang seharusnya larut dalam CCl4

malah larut dengan sisa air pada tabung reaksi, dimana dapat diketahui unsur halogen dapat bereaksi dengan air.

4.2.4 Pembuatan Senyawa Halogen

Pada percobaan pembuatan senyawa halogen, praktikan hanya melakuakn percobaan pembuatan HBr. Untuk pembuatan HBr sendiri dilakuan dengan mengalirkan uap yang terbentuk dari pemanasan KBr dan asam posfat pada larutan perak nitrat . namun pada pembuatan HBr ini tidak ada perubahan yang dapat diamati

karena uap dari pemanasan KBr + H3PO4 tidak berpindah selama proses pemanasan

karena bidang pipa yang diperguanakn terlalu tinggi sehingga uap yang terbentuk sulit untuk berpindah.

Pada proses pemanasan KBr dan asam posfat seharusnya sudah terbentuk HBr yng dapat ditunjukan dengan persamaan reaksi berikut

3KBr(s) + H3PO4(aq) K3PO4(aq) + 3HBr(g)

Dari persamaan diatas dapat diketahui pada proses pemanasan terbentuk HBr(g) yang mana seharusnya mengalir melalui pipa menuju tabung reaksi yang berisi

perak nitrat, yang selanjutnya bereaksi membentuk asam nitrat dan endapan garam perak bromide dengan persamaan reaksi sebagai berikut

(16)

40 V. Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan

Dari percobaan yang telah dilakukan, praktikan dapat mengambil kesimpulan dari percobaan yang telah dilakukan yaitu

1. Halogen dapat dibuat dengan cara mereaksikan asam klorida pekat dengan KMnO2 dan KMnO4.

Sifat oksidator: F2 > Cl2 > Br2 > I2

Sifat reduktor : I- > Br- > Cl- > F

-2. Sifat fisik halogen dapat dilihat dari wujud, warna, titik leleh dan titik didih unsur halogen. Pada suhu kamar flour berwujud gas, klor berwujud gas, bromo berwujud cair, dan iodin berwujud padat. Bertambahnya massa atom relative maka titik leleh dan titik didih unsur halogen bertambah dari flour ke iod

3. Semua halogen larut dalam air, flourin bereaksi dengan air secara dahsyat. Untuk reaksi Cl2, Br2, dan I2, nilai GGl adalah 0,54 V; 0,24 V; dan -0,28 V. Niali GGL

menunjukan bahwa klorin dan bromin, bereaksi dengan air menghasilkan oksigen, sedangkan reaksi kebalikannya terjadi untuk ion iodide, I- yang dioksida oleh oksigen menajdi I2.

4. Klor dalam karbon tetra klorida kecil sehingga tidak larut dalam karbon tetra klorida

5. Pembuatan senyawa halogen, salah satunya pembuatan asam bromide, dengan cara mengalirkan uap dari pemanasan KBr dan asam posfat pasa perak nitrat.

5.2 Saran

Diharapkan semua alat dan bahan untuk melakukan percobaan tersedia semua sehingga percobaan dapat dilakukan dengan maksimal dan tidak ada percobaan yang tidak dilakukan.

Untuk para praktikan diharapkan dapat menguasai materi maupun prosedur kerja dari semua percobaan yang akan dilakukan.

(17)

41 VI. Daftar Pustaka

Cotton, F. Albert. 1989.Kimia Anorganik Dasar. Jakarta : UI Press

Hamdani, S.2014.Golongan VII A.

http://catatankimia.com/catatan/golongan-viia.html. Diakses pada 7 April 2014.

Petrucci, Ralph H.1987.Kimia Dasar.Jakarta : Erlangga

(18)

42

Lampiran

Pertanyaan

1. Pembuatan halogen

a. Jelaskan apa yang terjadi dan tulis persamaan reaksinya! Jawab:

- Pada Asam klorida dan KMnO2 yang dipaanskan terbenttuk larutan

berwarna coklat tua dan hampir mendekati hitam, mengeluarkan gas, terdapat uap air didinding erlenmeyer dan menghasilkan bau menyengat

- Pada HCl yang diteteskan pada KMnO4 larutan tampak mendidih,

terdapat gelembung, keluar asap, dan berbau menyengat

2KMnO4 + 16HCl 2KCl +2MnCl2 + 8H2O +5Cl2

b. Tulis persamaan reaksi yang terjadi! Jawab:

2KMnO4 (aq) + 16HCl (aq) → 2MnCl2(s) + 2KCl + 8H2O(aq) + 5Cl2(g)

c. Bandingkan reaksi dengan MnO2 dan KMnO4 sebagai oksidator dalam

percobaan di atas! Jawab:

Dari percobaan, asam klorida lebih cepat bereaksi dengan KMnO4 tanpa

dilakukan pemanasan, dimana ketika dimasukan KMnO4 kedua larutan ini

langsung bereaksi

d. Tulis ion-ion halida menurut urutan dalam mudahnya dioksidasi! Jawab:

Ion-ion halida menurut urutan dalam mudahnya dioksidasi: I- > Br- > Cl- > F

(19)

-43

e. Jelaskan apa sebabnya semua ion halida susah dioksidasi dibandingkan dengan yang lain?

Jawab:

Ion halida susah dioksidasi karena harga EREDUKSI nya besar,sehingga

lebih cendrung mengalami reduksi.

2. Sifat Kimia Halogen

a. Kesimpulan apa yang dapat dtarik dari percobaan diatas?

Kesimpulan yang dapat ditarik yakni unsur halogen dapat bereaksi dengan air

b. Air dan air klor mengandung klor terlarut dan campuran dua asam yang terbentuk jika klor direaksikan dengan air, sebutkan nama kedua asam ini. Tulis persamaan reaksinya

Jawab : asam yang terbentu adalah asam hipoklorit dan asam klorida

Cl2 + H2O HOCl + HCl

3. Pembuatan senyawa halogen

a. Tuliskan reaksi yang terjadi pada pembuatan HBr Jawab

3KBr(s) + H3PO4(aq) K3PO4(aq) + 3HBr(g)

3HBr + 3AgNO3 3AgBr + 3HNO3

b. Dapatkah asam posfat diganti dengan asam sulfat pekat? jelaskan! Jawab :

Tidak, Karena asam sulfatyang panas mengoksidsi Br- dan I- menjadi unsur – unsurnya. Selain itu asam posfat bukan zat pengoksidasi dan tidak mudah menguap.