BAHAN AJAR KIMIA Kelas XII IPA

karakteristik unsur-unsur penting,

kegunaan dan bahayanya, serta

terdapatnya di alam

Mengidentifikasi kelimpahan unsur-

unsur utama dan transisi di alam dan produk yang mengandung unsur

tersebut

1. Mengidentifikasi keberadaan unsur-unsur yang ada di alam terutama di Indonesia (gas mulia, halogen, alkali, alkali tanah, aluminium, karbon, silikon,

belerang, krom, tembaga, seng, besi, oksigen dan nitrogen)

2. Mengidentifikasi produk-produk yang mengandung zat tersebut

Unsur-unsur golongan utama dan transisi

KELIMPAHAN UNSUR

DAN SIFATNYA

KELIMPAHAN UNSUR DALAM KULIT BUMI

Unsur % massa Unsur % massa

Oksigen 49,2 Titanium 058

Silikon 25,67 Klorin 0,19

Aluminium 7,50 Fosforus 0,11

Besi 4,71 Mangan 0,09

Kalsium 3,39 Karbon 0,08

Natrium 2,63 Belerang 0,06

Kalium 2,40 Barium 0,04

Magnesium 1,93 Nitrogen 0,03

Higrogen 0,87 Fluorin 0,02

Komposisi Udara Bersih dan Kering

KOMPONEN KONSENTRASI (%)

Nirogen 78,09

Oksigen 20,94

Argon 0,934

Karbondioksida 0,0315

Neon 0,0018

Helium 0,00052

Metana 0,00012

Kripton 0,0001

Karbon monoksida 0,00001 Dinitrogen monoksida 0,00005

Hidrogen 0,00005

Xenon 0,000008

Nitrogen dioksida 0,000002

SEBAGIAN BESAR UNSUR DI ALAM BERADA DALAM BENTUK SENYAWA

OKSIDA, SULFIDA, SULFAT, POSPAT, KARBONAT, HALIDA DAN SILIKAT

DAN SEBAGIAN KECIL BERADA DI ALAM

DALAM KEADAAN BEBAS

GAS MULIA

Sifat He Ne Ar Kr Xe Rn

No. Atom 2 10 18 36 54 86

Elektron

Valensi 2 8 8 8 8 8

Jari-jari atom

(A^o) 0,50 0,65 0,95 1,10 1,30 1,45

Titik leleh -272,2 -248,6 -189,4 -

157,2 -111,8 -71 Titik didih -268,9 -246,0 -185,9 -

153,4 -108,1 -62 Energi ionisasi 2640 2080 1520 1350 1170 1040 Afinitas

Elektron 21 29 35 39 41 41

Densitas (g.L^-

1) 0,178 0,900 1,78 3,73 5,89 9,73

Gas Mulia

• Mengapa gas Mulia sukar bereaksi (stabil) ?

• Mengapa titik leleh dan titik didih gas mulia sangat rendah ?

• Berdasarkan literatur, mengapa hanya Kr dan Xe saja yang dapat disintesa senyawanya ?, dan sebutkan contoh senyawanya !

• Tentukan jenis hibridisasi dan bentuk geometri molekul dari senyawa,

• XeF

₄

• XeO

2

HALOGEN

F Cl

Br Br I F

Cl I

Daya Oksidasi Halogen dan Daya Reduksi Ion Halida

• Berdasarkan Harga E

^o

nya urutan daya oksidasi gas halogen

F

₂

> Cl

₂

> Br

₂

> I

₂

• Daya reduksi ion halidanya F

^-

< Cl

^-

< Br

^-

< I

^-

Dapatkah reaksi berikut berlangsung:

Cl

₂

+ KBr Br

^{- +}

I

₂

F

^-

+ Cl

₂

• Struktur molekul Halogen

+ +

+

+ + +

+

+

F

₂

Cl

₂

Br

₂

I

₂

Bagaimana anda dapat menjelaskan kereaktifan gas-gas halogen

berdasarkan harga energi

ikatannya ?

Wujud dan Warna Gas Halogen.

Bagaimana anda menjelaskan kenaikan titik leleh dan titik didih dari atas ke bawah ?

Berdasarkan titik leleh dan titik

didihnya, ramalkan wujud unsur halogen pada suhu kamar ( 25

^o

C ).

+ + + + +

+ + +

F

₂

Cl

₂

Br

₂

I

₂

Kelarutan Halogen dalam air

• Halogen adalah senyawa non polar yang berarti tidak larut dalam air. Berarti hanya larut dalam pelarut Organik/ non polar.(CCl4)

• Bila halogen laru tdalam air, itu karena halogen bereaksi dengan air.

2F2 + 2H2O 4 HF + O2

• Cl2 ,Br2 dan I2 sukar larut dalam air.

• I2 mudah larut dalam larutan KI, karena akan membentuk ion poli iodida.

I2 + I^- I3-

• Kereaktifan unsur Halogen

Keraktifan unsur halogen (non logam) dapat dilihat dari harga Avinitas elektron atau keelektronegatifannya.

• Halogen hampir dapat bereaksi dengan semua unsur.

a. Dengan Gas Hidrogen.

H

₂

+ X

₂

2 HX b. Dengan unsur logam.

2M + nX

₂

2MX

_n

Bereaksi dengan unsur non logam lain seperti Si, P, S dan Sn.

Dengan Silikon:

Si + F₂ SiF₄ Dengan Pospor:

P + Cl₂(terbatas) PCl₃ P + Cl₂(berlebih) PCl₅ Dengan hidrokarbon :

CH₄ + Cl₂ CH₃Cl + HCl Dengan larutan Basa (NaOH)

Cl₂ + NaOH NaCl + NaClO + H₂O Cl₂ + NaOH_panas NaCl + NaClO₃ + H₂O

Halogen dapat memiliki bil. Oksidasi -1 s/d +7

Bilok Nama Fluor Clor Brom Iod

-1 Halida HF HCl HBr HI

0 Unsur F₂ Cl₂ Br₂ I₂

+1 Hipohali

t - ClO^- BrO^- IO^-

+3 Halit - ClO₂^- BrO₂^- IO₂^- +5 Halat - ClO₃^- BrO₃^- IO₃^- +7 Perhala

t - ClO₄^- BrO₄^- IO₄^-

KEKUATAN ASAM OKSI HALOGEN

• Kekuatan asam oksihalida semakin kuat

dengan bertambahnya jumlah atom Oksigen

H Cl׃ O H Cl׃ O H Cl׃ O

O

H Cl O

O O

O

O

O

׃ O

Diantara ikatan-ikatan tersebut manakah yang paling mudah putus.

(paling mudah melepaskan ion H⁺)

Electrolytic Production of Fluorine

2F^- F₂ (g) + 2e^- 2H⁺ + 2e^- H₂ (g)

2HF H₂ (g) + F₂ (g)

MnO₂ (s) + 2H₂SO₄ (aq) + 2NaCl (aq)

MnSO₄ (aq) + Na₂SO₄ (aq) + 2H₂O (l) + Cl₂ (g)

Laboratory Production of Chlorine Gas