UNSUR DAN SENYAWA dan HALOGEN

(1)

UNSUR DAN SENYAWA HALOGEN

POSTED BY ARULGROUP POSTED ON 06.17 WITH NO COMMENTS

Senyawa Halogen. Garis besar materi yang akan disampaikan sebagai berikut :

Unsur halogen disebut halogen (Yunani; halogen= garam), karena umumnya ditemukan dalam

bentuk garam anorganik. Hal dalam bentuk bebas selalu berupa diatomik, karena tiap atom memerlukan 1 elektron untuk membentuk ikatan kovalen.

Yang termasuk unsur Halogen adalah lima unsur yang berada pada deret ke tujuh tabel periodik unsur

kimia. Masing-masing Fluor, Chlor, Brom, Iod, dan Astatin.

Unsur-unsur halogen mempunyai konfigurasi elektron ns2_np5_{dan merupakan unsur-unsur yang}

paling elektronegatif, oleh karena itu selalu mempunyai bilangan oksidasi (-1), kecuali fluor yang selalu univalen, unsur-unsur ini dapat juga mempunyai bilangan oksidasi (+1), (+III), (+V) dan (+VII).

Bilangan oksidasi (+IV) dan (+VI) merupakan anomali, terdapat dalam oksida ClO2, Cl2O6, dan BrO3.

Kecenderungan kuat dari atom F dan Cl untuk menarik elektron mengakibatkan bentuk yang sering

ditemukan di alam adalah bentuk ion F-_{dan Cl}-_{, serta kesulitan dalam pembuatan unsur murni dari}

bentuk ionnya.

Unsur Halogen adalah unsur yang sangat reaktif sehingga halogen ditemukan di alam dalam bentuk senyawanya, yakni:

1. Bentuk Garam

Garam dapat dibentuk dari:

a. Halogen + unsur logam garam

b. Contoh :

Br2 + 2 Na (s) 2 NaBr (s) 3 Cl2 + 2 Fe (s) 2 FeCl3(l)

c. Asam halida + basa Garam Halida + air

Contoh :

HCl + NaOH  NaCl + H2O

HBr + NaOH  NaBr + H2O

2. 2. Bentuk Asam

(2)

Terbentuk dari halogen yang bereaksi dengan hydrogen membentuk hidrogen halida. H2 + X2  2 HX

Contoh :

H2 + Cl2  2 HCl H2 + I2  2 HI

Fluorin dan klorin bereaksi dengan cepat disertai ledakan, tetapi bromine dan iodine bereaksi dengan lambat.

Data sifat hidrogen halida

Asam Halida

% Disosiasi

HF

Sangat kecil

HCl

0,0014

HBr

0,5

HI

33

Dari data % disosiasi hidrogen halida dapat diketahui urutan keasaman hidrogen halida adalah HF < HCl < HBr < HI.

b. Asam Oksihalida (HXO)

Terbentuk hanya pada halogen yang mempunyai bilangan oksidasi positif yang bereaksi dengan air.

Contoh reaksi oksida halogen dengan air: Cl2O + H2O  2 HCl

Cl2O3 +H2O  2 HClO2 Cl2O5 +H2O  2 HClO3 Cl2O7 +H2O  2 HClO4

Kekuatan asam oksi bertambah dengan bertambahnya oksigen pada asam tersebut. HClO < HClO2 < HClO3 < HClO4

Bilangan oksidasi halogen, oksi halogen dan asam oksi halogen

Bilanga

n

oksidasi

Oksidasi halogen

Asam oksi halogen

Nama umum

F

Cl

Br

I

Cl

Br

I

+1

-

Cl

2

O

Br

2

O

I

2

O

HClO*

HBrO*

HIO*

Asam hipohalit

+3

-

Cl

2

O

3

Br

2

O

3

I

2

O

3

HClO

2

*

HBrO

2

*

HIO

2

*

Asam halit

+5

-

Cl

2

O

5

Br

2

O

5

I

2

O

5

HClO

3

*

HBrO

3

*

HIO

3

*

Asam halat

+7

-

Cl

2

O

7

Br

2

O

7

I

2

O

7

HClO

4

*

HBrO

4

*

HIO

4

*

Asam perhalat

(3)

2. 3. Senyawa Antarhalogen

d Dapat dinyatakan:

X2 + nY2 2XYn

Halogen dengan keelektronegatifan besar + Halogen dengan Keeloktronegatiafan kecil

Antar Halogen dapat mengalami reaksi kimia. Oleh karena kekuatan oksidator menurun dari Fluor

sampai Iod,Halogen dapat mengoksidasi Ion Halida yang terletak di bawahnya (displacement

reaction). Dengan demikian, reaksi yang terjadi antar Halogen dapat disimpulkan dalam beberapa pernyataan di bawah ini :

Gas F2 dapat diperoleh dari elektrolisis cairan (bukan larutan) Hidrogen Fluorida yang diberi

sejumlah padatan Kalium Fluorida untuk meningkatkan konduktivitas pada temperatur di atas 70°C.

Di katoda, ion H+ _{akan tereduksi menjadi gas H}

2, sedangkan di anoda, ion F- akan teroksidasi

menjadi gas F2.

Gas Cl2 dapat di peroleh melalui elektrolisis lelehan NaCl maupun elektrolisis larutan NaCl. Melalui

kedua elektrolisis tersebut, ion Cl- _{akan teroksidasi membentuk gas Cl}

2 di anoda. Gas Cl2 juga dapat

diperoleh melalui proses klor-alkali, yaitu elektrolisis larutan NaCl pekat (brine). Reaksi yang terjadi

pada elektrolisis brine adalah sebagai berikut :

2 NaCl(aq) + 2 H2O(l) ——> 2 NaOH(aq) + H2(g) + Cl2(g)

Di laboratorium, unsur Klor, Brom, dan Iod dapat diperoleh melalui reaksi alkali halida (NaCl, NaBr,

NaI) dengan asam sulfat pekat yang dipercepat dengan penambahan MnO2 sebagai katalis. Reaksi

yang terjadi adalah sebagai berikut :

MnO2(s) + 2 H2SO4(aq) + 2 NaCl(aq) ——> MnSO4(aq) + Na2SO4(aq) + 2 H2O(l) + Cl2(g) MnO2(s) + 2 H2SO4(aq) + 2 NaBr(aq) ——> MnSO4(aq) + Na2SO4(aq) + 2 H2O(l) + Br2(l) MnO2(s) + 2 H2SO4(aq) + 2 NaI(aq) ——> MnSO4(aq) + Na2SO4(aq) + 2 H2O(l) + I2(s)

Halida dibedakan menjadi dua kategori, yaitu halida ionik dan halida kovalen. Fluorida dan klorida dari unsur logam, terutama unsur Alkali dan Alkali Tanah (kecuali Berilium) merupakan halida ionik. Sementara, flurida dan klorida dari unsur nonlogam, seperti Belerang dan Fosfat merupakan halida kovalen. Bilangan oksidasi Halogen bervariasi dari -1 hingga +7 (kecuali Fluor). Unsur Fluor yang merupakan unsur dengan keelektronegatifan terbesar di alam, hanya memiliki bilangan oksidasi 0 (F2) dan -1 (fluorida).

Halogen dapat bereaksi dengan Hidrogen menghasilkan Hidrogen Halida. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

(4)

Contoh senyawa antar halogen :

Fluor lebih negative dibandingkan dengan Iodium F- ₊_I+ __IF

O2F2 yang dikenal sebagai oksigen fluoride. Senyawa O2F2 dibuat dengan mengalirkan gas F2 secara

cepat melalui larutan NaOH 2%. Senyawa O2F2 merupakan zat padat kuning jingga yang digunakan

sebagai bahan bakar roket.

Oksida klorin lebih banyak jenisnya, yaitu Cl2O, Cl2O3, ClO2, Cl2O4, Cl2O6, dan Cl2O7. Oksida

klorin tidak stabil dan cenderung meledak. ClO2 merupakan oksidator sangat kuat dan digunakan

untuk pemutih bubur kertas (pulp). ClO2 dibuat sesaat akan digunakan dengan reaksi :

2NaClO3 + SO2 + H2SO4 2ClO2 + 2NaHSO4

Senyawa halida merupakan senyawa halogen dengan bilangan oksidasi -1, dan merupakan senyawa yang paling banyak di antara senyawa halogen. Secara umum dapat dikelompokkan menjadi senyawa hidrogen halida dan garam halida.

a. Hidrogen halida

Hidrogen halida (HX) pada suhu kamar merupakan gas yang mudah larut dalam air. Larutannya dalam air bersifat asam, sehingga sering disebut asam halide. HF dikelompokkan sebagai asam lemah, sedangkan HCl, HBr, dan HI merupakan asam kuat, dan kekuatan asamnya meningkat dari HF ke HI. Peningkatan kekuatan asam ini berhubungan dengan jari-jari atom yang semakin panjang, sehingga kekuatan ikatan H-X semakin lemah. Semakin lemahnya kekuatan ikatan tersebut

mengakibatkan ion H+_{semakin mudah terlepas bila berinteraksi dengan H}

2O dalam larutan.

Titik didih dan titik lebur HX semakin besar dari HCl ke HI. Hal itu disebabkan semakin kuatnya gaya Van der Waals, sedangkan titik didih HF paling tinggi di antara hidrogen halide yang lain karena pada HF bekerja gaya ikatan hidrogen.

b. Garam halida

(5)

ammonia encer pekat. Perak klorida dan perak bromida dapat larut dalam ammonia dikarenakan membentuk ion kompleks dengan reaksi sebagai berikut.

AgCl(s) + NH3(aq)  [Ag(NH3)2]+(aq) + Cl-(aq)

Untuk mengidentifikasi adanya ion halida dapat dilakukan dengan menambahkan larutan

Pb2+ _{(misalnya sebagai Pb(NO}

2)2). Apabila terjadi endapan putih maka kemungkinan ion halidanya

adalah F- _{atau Cl}--_{, tetapi bila endapannya berwarna kuning yang berarti yang ada Br}- _{atau I}-_{, dan bila}

tidak ada endapan berarti tidak ada ion halide dalam larutan.

Untuk membedakan ion F- _{atau Cl}- _{maka larutan ditambahkan Ag}+_{(misalnya AgNO}

3). Apabila tidak ada endapan, berarti halidanya adlah F- _{dan bila ada endapan putih berarti Cl}-_{. Untuk}

membedakan ion Br- _{dan I}- _{maka larutan direaksikan dengan Ag}+ _{dan endapan didekantasi kemudian}

ditambahkan NH3 pekat, bila larut berarti yang ada dalam larutan Br- dan bila tidak larut berarti yang

ada dalam larutan ion F-_.

Halide padat dapat dioksidasi oleh oksidator kuat (misalnya MnO2, KMnO4,K2Cr2O7, dalam

H2SO4 pekat) menghasilkan gas halogen, kecuali fluoride.

6. Senyawa Oksihalogen

Asam oksihalida adalah asam yang mengandung oksigen. Halogennya memiliki bilangan oksidasi ( +1,+3, dan +7 ) untuk Cl, Br, I karena oksigen lebih elektronegatifan.

Selain membentuk oksida dan halide, halogen dapat membentuk senyawa-senyawa oksihalida. Garam oksihalogen lebih stabil daripada asamnya. Asam oksihalogen sedikit larut dalam air.

Asam oksi mempunyai struktur umum: H-O-X

Kekuatan asam oksi halogen ditentukan oleh kekuatan ikatan H-O dan ikatan X. jika ikatan O-X kuat maka ikatan H-O lemah. Semakin lemah ikatan H-O semakin mudah asam tersebut terionisasi,dan berarti semakin kuat asamnya.

Kekuatan ikatan X-O dipengaruhi oleh dua factor, pertama keelektronegatifan dari X dan banyak sedikitnya atom oksigen yang mengelilingi X.

Semua halogen dapat membentuk senyawa oksihalogenida, kecuali fluorin. Larutan ion oksihalogenida dapat diperoleh dengan meraksikan halogen dengan basa.

Pembentukannya :

Biloks Asam oksilklorida Asam oksilbromida Asam oksiliodida

+1 HClO HBrO HIO

X2O7 + H2O → 2HXO4 Makin banyak Onya maka makin kuat asamnya, begitu pula oksidanya.

d. Kekuatan asam

Semakin banyak atom oksigen pada asam oksilhalida maka sifat asam akan semakin kuat. Hal tersebut akibat atom O disekitar Cl yang menyebabkan O pada O-H sangat polar sehingga ion H+

(6)

HClO > HBrO > HIO Asam terkuat dalam asam oksilhalida adalah senyawa HClO4 (asam perklorat)

7.PEMBUATAN HALOGEN

Halogen dapat dibuat melalui reaksi antara mangan (IV) oksida atau kalium permanganat dengan

asam klorida, asam bromida atau asam iodida.

Reaksinya :

MnO2 + AHX Mn X2 + X2 + 2H2O.

2KMnO4 + 16 HX 2 Mn X2 + 2 KX + 5X2 + 8H2O Fluor (F)

Beberapa mineral penting untuk F yaitu : CaF2 → fhuspat

CaF2 3Ca3 (PO4)2 garam rangkapnya adalah Ca5 (PO4)3 (F) → Fluoroapatik

Fluor biasanya dibuat dari K2MnF6, bisa juga dengan elektrolisis dan yang lebih praktis adalah dengan menggunakan K2MnF6 yang reaksinya sebagai berikut :

K2MnF6 + 2SbF6 → 2KSbF6 + MnF3 + F2

Cara membuat K2MnF6 adalah dengan menggunakan KMnO4 reaksinya adalah sebagai berikut : KMnO4 + 2KF + 10HF + 3H2O2 → 2K2MnF6

8 H2O + 3 O2

Cara membuat SbF5 adalah dengan SbCl5 + 5 HF → SbF5 + 5HCl Khlor (Cl)

Cara memproduksi Cl :

1. Elektrolisa : Membuat Cl2 lebih banyak menggunakan elektrolisa NaCl. Elektrolisa 2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2 + Cl2

2. Cara Dekon yaitu : mereaksikan HCl dengan oksigen 2HCl + O2 → Cl2 + H2O

3. Cara Weldon

Cara ini merupakan cara/proses yang di terapkan dalam laboratorium.

Mn + HCl ₂ Cl + MnCl2 + H2O2

4. Dengan mereaksikan KMnO4 dengan HCl 2KMnO4 +16HCl → 5Cl + 2MnCl2 + 2 KCl + 8H2O

Brom (Br)

Br2 dibuat dengan HBr + H2SO4 → Br2 + SO2 + H2O. Brom terdapat sebagai bromida, dalam jumlah yang jauh lebih kecil bersama klorida. Brom juga dapat di peroleh dari air laut melalui reaksi.: 2Br- + Cl2 → 2Cl- + Br2

Brom adalah cairan kental, mudah bergerak, berwarna merah tua pada suhu kamar. Ia melarut dalam air & dapat bercampur dengan pelarut non polar seperti Cs2 dan CCl4.

Yod (I)

(7)

HIO3 + H2SO4 → Hl + SO2 + H2O

I2 susah larut dalam air, sehingga untuk menggunakan I2 maka di larutkan dalam KI. KI (aq) + I2 (s) → I3- (aq) + K (aq)

KI inilah yang menyebabkan I2 larut. Ion I3- ini dikenal dengan ion polihalogenida.

8.MANFAAT HALOGEN DAN SENYAWANYA

1. Fluorin

 Membuat senyawa CFC (CCl2F2)sebagai pendingin ruangan, lemari es, dan mesin-mesin

pendingin lainnya.

 Untuk memisahkan isotop U-235 dari U-238 melalui difusi gas dalam teknologi nuklir

 Garam fluorida (NaF) untuk mencegah kerusakan gigi pada pasta gigi

 Hidrogen Fluorida (HF) untuk membuat tulisan/lukisan di atas kaca (mengetsa)

 Magnesium Fluorida (MgF2) digunakan dalam bidang optik, seperti pembuatan lensa.

 Lithium Fluorida (LiF) digunakan sebagai katode untuk PLED (LED organik), sebagai reaktor

nuklir, pendeteksi radiasi, dalam optik, dan lelehan garam.

 Ammonium Bifluorida (NH4HF2) sebagai salah satu komponen mengetsa

(8)

2. Klorin

 Membuat garam dapur NaCl

 Klorinasi hidrokarbon untuk bahan baku industri plastik serta karet sintesis

 Pembuatan tetraklormetana (CCl4) dan etil klorida (C2H5Cl) yang digunakan untuk membuat

TEL

 Desinfektan (Cl2) dan kaporit (CaCl(OCl))

 HCl untuk membersihkan permukaan logam dari karat

 KCl sebagai pupuk

 MgCl2 sebagai penghancur es

 CaCl2 untuk menambah massa jenis zat padat yang bebas air garam

 NH4Cl, sebagai bahan pembuatan kembang api dan obat batuk

 ZnCl2 untuk membuat bom asap

 BaCl2 untuk menguji ion sulfat

 HClO4 untuk bahan bakar roket

 HClO sebagai sanitizer aktif dalam penanganan air

 NaClO sebagai pemutih

(9)

3. Bromin

 Untuk membuat etil bromida (C2H5Br) yang dicampurkan ke dalam bensin bertimbel

 AgBr sebagai bahan sensitif terhadap cahaya pada film fotografi

 HBr untuk produksi bromida alkil

 LiBr digunakan untuk pengondisian udara

 NaBr sebagai desinfektan pada kolam renang

 KBr untuk menahan resep-resep pengembangan hitam-putih pada fotografi

 MgBr2 sebagai katalis untuk beberapa reaksi

 BaBr2 untuk pemurnian radium

 NH4Br untuk fotografi

(10)

 Asam Iodida (HI) untuk mensintesis NaI dan KI

 KI untuk fotografi

 NH4I untuk fotografi dan medis

Unsur-Unsur Halogen

4. Energi Ionisasi dan Afinitas Elektron 5. Keelektronegatifan

2. Wujud zat (suhu kamar) Gas Gas Cair Padat

3. Warna gas/uap Kuning muda Kuning hijau Coklat merah Ungu

4. Pelarutnya (organik) CCl4, CS2

5. Warna larutan (terhadap pelarut 4) Tak berwarna Tak berwarna Coklat Ungu

6. Kelarutan oksidator

(makin besar sesuai dengan arah panah) 7. Kereaktifan terhadap gas H2

8. Reaksi pengusiran pada senyawa halogenida _F X = Cl, Br, I

2 + 2KX  2KF X2

12. Pembentukan asam oksi Membentuk asam oksi kecuali F

Catatan :

I2 larut dalam KI membentuk garam poli iodida

I2 + KI  Kl3

I2 larut terhadap alkohol coklat

(11)

HX HF HCl HBr HI

Catatan :

 makin besar/kuat sesuai dengan arah panah

Sifat reduktor

Keasaman

Kepolaran

Kestabilan terhadap panas

SIFAT FISIKA DAN KIMIA HIDROGEN HALIDA

HCl HBr HI

1. Bentuk pada suhu biasa Gas tidak berwarna

2. Dalam pelarut non polar (Benzana/Toluensa) Larut, tak menghantarkan arus listrik

3. Dalam air Larut, menghantarkan arus listrik

4. Dengan H2SO4, pekat (oksidator) Tidak teroksidasi Teroksidasi menjadi Br2 Teroksidasi menjadi I2

5. Kestabilan terhadap pemanasan Tidak terurai Sedikit terurai Terurai menjadi He dan I2

Sumber :

http://brontaxdalamsempax.wordpress.com/2011/11/30/kegunaan-halogen-dan-senyawanya/ http://dsupardi.wordpress.com/kimia-xii-2/elektrokimia/unsur-unsur-halogen/

http://inspirehalogen.wordpress.com/