Tuesday, July 23, 2013

Sifat Kimia dan Fisika Golongan VIIA, 7A, Halogen, Unsur, Tabel, Contoh, Reaksi

Sifat Kimia dan Fisika Golongan VIIA, 7A, Halogen, Unsur, Tabel, Contoh, Reaksi - Senyawa dan ion golongan halogen dinamakan halide. Anggota golongan VIIA adalah fluor (F), klor (Cl), brom (Br), iod (I), dan astat (As). Astat ditemukan di alam dalam jumlah yang sangat sedikit. Semua unsur halogen bersifat nonlogam.

a. Sifat Fisika Golongan VIIA

Perhatikan sifat fisika unsur halogen berikut.

Tabel 1. Sifat Fisika Unsur Halogen

Sifat
F
Cl
Br
I
Nomor atom
9
17
35
53
Konfigurasi elektron
2s22p5
3s23p5
4s24p5
5s25p5
Massa atom relatif (Ar)
18,9984
35,453
79,904
126,9045
Kerapaten (gcm-3)
1,1
1,5
3,2
4,9(s0
Titik leleh (K)
40
171
266
286
Entalpi peleburan (kJmol-1)
0,25
3,2
5,2
7,8
Titik didih (K)
85
238
332
453
Entalpi penguapan (kJmol-1)
3,3
10
15
21
Afinitas elektron (kJmol-1)
335
355
332
301
Energi ionisasi (kJmol-1)
1.686
1.266
1.146
1.016
Keelektronegatifan
4,0
3,0
2,8
2,5
Jari-jari kovalen (pm)
72
99
114
133
Jari-jari ion (X+) (pm)
136
181
195
216
Entalpi hidrasi X+ (kJmol-1)
401
279
243
201
Daya hantar molar X¯
44,4
76,4
78,3
76,8
Potensial elektroda standar (V)
+2,87
+1,36
+1,065
+0,0535
Kalor disosiasi (kJmol-1)
158
242
193
151

Unsur-unsur golongan VIIA mempunyai konfigurasi elektron ns2np5 dan merupakan unsur-unsur yang paling elektronegatif. Unsur halogen selalu mempunyai bilangan oksidasi -1, kecuali fluor yang selalu univalent. Unsur ini dapat mempunyai bilangan oksidasi (+1), (+III) dan (+VII). Bilangan oksidasi (+IV) dan (+VI) merupakan anomali, terdapat dalam oksida ClO2, Cl2O6, dan BrO3.

Titik leleh dan titik didih bertambah jika nomor atom bertambah. Hal ini karena molekul yang lebih besar mempunyai gaya tarik menarik Van der Waals yang lebih besar. Energi ikatan X2 (kalor disosiasi) berkurang jika atom bertambah besar. Kecenderungan ini hanya dapat diamati untuk Cl2, Br, dan I2. Perhatikan Gambar 1. di bawah ini.
Energi ikatan halogen
Gambar 1. Energi ikatan halogen.
Energi ikatan F2 sangat rendah (158 kJmol-1), karena terjadi tolak menolak antara elektron tak-terikat. Hal inilah yang menyebabkan F2 sangat reaktif.

Energi ionisasi unsur halogen sangat tinggi dan yang paling tinggi adalah fluor. Molekul halogen berwarna karena menyerap sinar tampak sebagai hasil eksitasi. Unsur-unsur ini adalah oksidator kuat dan mempunyai potensial elektrode negatif.

Semua unsur halogen terdapat sebagai molekul diatom, yaitu F2, Cl2, Br2, dan I2. Fluorin dan klorin berwujud gas, fluorin berwarna kuning pucat dan klorin berwarna kuning kehijauan. Bromin mudah menguap, cairan dan uapnya berwarna cokelat-kemerahan. Iodin berupa zat padat berwarna hitam mengkilap yang dapat menyublim menghasilkan uap berwarna ungu. [1]

Unsur-unsur halogen mudah dikenali dari bau dan warnanya. Halogen umumnya berbau menyengat, terutama klorin dan bromin (bromos, artinya pesing). Kedua gas ini bersifat racun sehingga harus ditangani secara hati-hati. Jika wadah bromin bocor maka dalam beberapa saat, ruangan akan tampak cokelat-kemerahan. [1]

Kenaikan titik leleh dan titik didih dari dalam tabel periodik disebabkan gaya London di antara molekul halogen yang makin meningkat dengan bertambahnya panjang ikatan. Gaya berbanding lurus dengan jarak atau panjang ikatan. [1]

b. Sifat Kimia Golongan VIIA

Fluor dan klor membantu reaksi pembakaran dengan cara seperti oksigen. Brom berupa cairan merah tua pada suhu kamar mempunyai tekanan uap yang tinggi. Fluor dan klor biasanya berupa gas. Reaksi-reaksi halogen antara lain seperti berikut.

1) Reaksi Halogen dengan Air

Semua unsur halogen kecuali fluor berdisproporsionasi dalam air, artinya dalam reaksi halogen dengan air maka sebagian zat teroksidasi dan sebagian lain tereduksi. Fluorin bereaksi sempurna dengan air menghasilkan asam fluorida dan oksigen. Reaksi yang terjadi seperti berikut.

2F2(g) + 2H2O(l) → 4HF(aq) + O2(g)

Fluorin dengan larutan NaOH encer menghasilkan gas F2O, sedangkan dengan NaOH pekat menghasilkan gas O2. Perhatikan reaksi berikut.

2F2(g) + 2NaOH(aq, encer) → F2O(g) + 2NaF(aq) + H2O(l)
2F2(g) + 4NaOH(aq, pekat) → 4NaF(aq) + 2H2O(l) + O2(g)

Cl2, Br2 dan I2 tidak melarut dengan baik dalam air, reaksinya lambat. Reaksi yang terjadi adalah reaksi redoks. Jika klorin dan bromin dilarutkan dalam air yang mengandung OH¯ (basa) maka kelarutannya makin
bertambah. Reaksi yang terjadi seperti berikut.

Cl2(aq) + 2OH(aq)→ Cl¯(aq) + ClO¯(aq) + H2O(l)

Ion ClO¯ merupakan bahan aktif zat pemutih. Senyawa NaClO digunakan sebagai zat pemutih kertas, pulp, tekstil, dan bahan pakaian.

2) Reaksi Halogen dengan Hidrogen

Halogen bereaksi dengan hidrogen membentuk hidrogen halida. Secara umum reaksi yang terjadi dapat dituliskan seperti berikut.

X2(g) + H2(g) → 2HX(g)

Reaksi F2 dan Cl2 dengan hidrogen disertai ledakan tetapi bromin dan iodin bereaksi dengan lambat.

3) Reaksi Halogen dengan Halogen

Reaksi halogen dengan halogen menghasilkan senyawa yang dinamakan senyawa antarhalogen. Unsur yang lebih elektronegatif sebagai zat oksidator dan diberi bilangan oksidasi negatif dalam senyawaannya.

Perhatikan contoh reaksi berikut ini.


200 oC

Cl2(g) + F2(g)
2 ClF(g)




200 oC

Cl2(g) + 3F2(g)
2 ClF3(g)

Senyawa-senyawa antarhalogen bersifat diamagnetik dan merupakan oksidator kuat. Senyawa antarhalogen dapat mengalami reaksi hidrolisis. Perhatikan reaksi berikut.

XX1(g) + 2H2O(l) → HOX(aq) + X¯(aq) + H2O+(aq)

4) Reaksi Halogen dengan Logam

Halogen bereaksi dengan kebanyakan logam. Bromin dan iodin tidak bereaksi dengan emas, platinum atau beberapa logam mulia lainnya. Perhatikan contoh reaksi fluorin dengan tembaga berikut.

F2(g) + Cu(s) → CuF2(s)

5) Reaksi Halogen dengan Hidrokarbon

Halogen umumnya bereaksi dengan hidrokarbon dengan cara menggantikan atom-atom hidrogen. Perhatikan contoh reaksi metana dengan klorin berikut ini.

Cl2(g)+ CH4(g) → CH3Cl(g) + HCl(aq)

6) Reaksi Halogen dengan Nonlogam dan Metaloid Tertentu

Halogen bereaksi secara langsung dengan sejumlah non logam dan metaloid. Unsur nonlogam fosfor dan metaloid boron, arsen, dan stirium (misal Y) bereaksi dengan unsur halogen (X), reaksi yang terjadi seperti berikut.

3X2 + 2Y → 2YX3 (jika halogennya terbatas)
5X2 + 2Y → 2YX5 (jika halogennya berlebihan)

Fluorin mudah bereaksi tetapi iodin sukar bereaksi.

Adapun nitrogen tidak langsung bersatu dengan halogen karena ketidakaktifannya.

c. Kereaktifan

Kereaktifan golongan halogen menurun secara teratur mulai fluor hingga iod. Kereaktifan ini dikaitkan dengan kemampuannya menerima elektron membentuk ion negatif. Perhatikan harga afinitas elektron pada Tabel 1. Harga afinitas elektron dari atas ke bawah berkurang. Hal ini karena makin bertambah jari-jari atomnya sehingga gaya tarik inti terhadap elektron terluar makin berkurang.

d. Daya Oksidasi

Daya oksidasi halogen dari atas ke bawah makin berkurang. Jadi iod merupakan reduktor terkuat. Daya oksidasi ini dapat dilihat dari harga potensial elektrodenya.

Oleh karena unsur halogen mudah menerima elektron maka semua unsur halogen merupakan oksidator kuat. Kekuatan oksidator halogen menurun dari atas ke bawah dalam tabel periodik. Hal ini dapat dilihat dari potensial reduksi standar : [1]

F2 + 2e → 2F
E° = +2,87 V
Cl2 + 2e → 2Cl
E° = +1,36 V 
Br2 + 2e → 2Br
E° = +1,07 V
I2 + 2e → 2I
E° = +0,54 V

Berdasarkan data potensial reduksi standar dapat disimpulkan bahwa F2 merupakan oksidator paling kuat. Oleh karena itu, unsur halogen dapat mengoksidasi halogen lain yang terletak di bawahnya dalam tabel periodik, tetapi reaksi kembalinya tidak terjadi. [1]

Kekuatan oksidator F2, Cl2, Br2, dan I2 dapat dilihat dari reaksi antar halogen. Gas fluorin dapat mengoksidasi unsur-unsur halogen yang berada di bawahnya : [1]

F2(g) + 2Cl(aq) → 2F(aq) + Cl2(g)
F2(g) + 2Br(aq) → 2F(aq) + Br2(g)
F2(g) + 2l(aq) → 2F(aq) + l2(s)

Demikian pula jika gas klorin ditambahkan ke dalam larutan yang mengandung ion Br atau ion I, akan terbentuk bromin dan iodin. [1]

Cl2(aq) + 2Br(aq) → 2Cl(aq) + Br2(aq)
Cl2(aq) + 2I(aq) → 2Cl(aq) + I2(aq)

Reaksi Cl2 dengan Br atau I dapat digunakan untuk identifikasi bromin dan klorin dalam suatu senyawa ion. [1]

Percobaan / Praktikum Daya Oksidasi dan Reduksi Unsur Halogen : [1]

Tujuan :

Menunjukkan sifat oksidator halogen dan daya pereduksi halidanya.

Alat :

  1. Tabung reaksi
  2. Botol pereaksi
  3. Tabung "Y"

Bahan

  1. Kaporit
  2. HCl pekat
  3. Aquades (air suling)
  4. Larutan Kl
  5. Kloroform

Langkah Kerja :

Pembuatan larutan klorin

1. Siapkan Tabung "Y" seperti gambar berikut.
Tabung Y
2. Tambahkan kaporit pada kaki kiri dan HCl pekat pada kaki kanan.
3. Masukkan aquades pada botol pereaksi.
4. Putar tabung Y sedemikian rupa sehingga HCl pekat mengalir ke dalam kaporit. Lakukan sampai terbentuk larutan klorin jenuh.

Menunjukkan oksidator klorin

1. Siapkan tabung reaksi yang berisi campuran larutan Kl dan kloroform.
2. Tambahkan larutan Cl2 jenuh hasil reaksi ke dalam tabung reaksi. Amati perubahan yang terjadi.
oksidator klorin
Pertanyaan :

  1. Apakah yang dapat Anda amati dari percobaan pembuatan larutan klorin?
  2. Tuliskan reaksi yang terjadi antara kaporit (CaOCl2) dan HCl.
  3. Tuliskan reaksi yang terjadi antara Kl dan Cl2. Zat apakah yang terdapat dalam kloroform?
  4. Berapa potensial sel dalam reaksi tersebut?
  5. Apakah yang dapat Anda simpulkan dari pengamatan percobaan ini? Diskusikan dengan teman atau guru Anda.

Anda sekarang sudah mengetahui Golongan VIIA. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Sukmanawati, W. 2009. Kimia 3 : Untuk SMA/ MA Kelas XII. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 266.

Referensi Lainnya :

[1] Sunarya, Y. dan A. Setiabudi. 2009. Mudah dan Aktif Belajar Kimia 3 : Untuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas / Madrasah Aliyah. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 298.

No comments:

Post a Comment

Berkomentarlah secara bijak. Komentar yang tidak sesuai materi akan dianggap sebagai SPAM dan akan dihapus.
Aturan Berkomentar :
1. Gunakan nama anda (jangan anonymous), jika ingin berinteraksi dengan pengelola blog ini.
2. Jangan meninggalkan link yang tidak ada kaitannya dengan materi artikel.
Terima kasih.

Search