Sifat Kimia dan Fisika fisika-golongan-viia-7a-halogen" target="_blank">Golongan VIIA, 7A, fisika-golongan-viia-7a-halogen" target="_blank">Halogen, Unsur, Tabel, Contoh, Reaksi - Senyawa dan ion golongan halogen dinamakan halide. Anggota golongan VIIA yaitu 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 memiliki konfigurasi elektron ns2np5 dan merupakan unsur-unsur yang paling elektronegatif. Unsur halogen selalu memiliki bilangan oksidasi -1, kecuali fluor yang selalu univalent. Unsur ini sanggup memiliki 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 kalau nomor atom bertambah. Hal ini lantaran molekul yang lebih besar memiliki gaya tarik menarik Van der Waals yang lebih besar. Energi ikatan X2 (kalor disosiasi) berkurang kalau atom bertambah besar. Kecenderungan ini hanya sanggup diamati untuk Cl2, Br, dan I2. Perhatikan Gambar 1. di bawah ini.
 |
| Gambar 1. Energi ikatan halogen. |
Energi ikatan F2 sangat rendah (158 kJmol-1), lantaran terjadi tolak menolak antara elektron tak-terikat. Hal inilah yang menyebabkan F2 sangat reaktif.
Energi ionisasi unsur halogen sangat tinggi dan yang paling tinggi yaitu fluor. Molekul halogen berwarna lantaran menyerap sinar tampak sebagai hasil eksitasi. Unsur-unsur ini yaitu oksidator besar lengan berkuasa dan memiliki 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 gampang menguap, cairan dan uapnya berwarna cokelat-kemerahan. Iodin berupa zat padat berwarna hitam mengkilap yang sanggup menyublim menghasilkan uap berwarna ungu. [1]
Unsur-unsur halogen gampang dikenali dari bacin 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]
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 gampang menguap, cairan dan uapnya berwarna cokelat-kemerahan. Iodin berupa zat padat berwarna hitam mengkilap yang sanggup menyublim menghasilkan uap berwarna ungu. [1]
Unsur-unsur halogen gampang dikenali dari bacin 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 ibarat oksigen. Brom berupa cairan merah renta pada suhu kamar memiliki tekanan uap yang tinggi. Fluor dan klor biasanya berupa gas. Reaksi-reaksi halogen antara lain ibarat 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 tepat dengan air menghasilkan asam fluorida dan oksigen. Reaksi yang terjadi ibarat 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 yaitu reaksi redoks. Jika klorin dan bromin dilarutkan dalam air yang mengandung OH¯ (basa) maka kelarutannya makin
bertambah. Reaksi yang terjadi ibarat berikut.
Cl2(aq) + 2OH–(aq)→ Cl¯(aq) + ClO¯(aq) + H2O(l)
Ion ClO¯ merupakan materi aktif zat pemutih. Senyawa NaClO dipakai sebagai zat pemutih kertas, pulp, tekstil, dan materi pakaian.
2) Reaksi Halogen dengan Hidrogen
Halogen bereaksi dengan hidrogen membentuk hidrogen halida. Secara umum reaksi yang terjadi sanggup dituliskan ibarat 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 pola 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 sanggup 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 pola 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 pola 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 pribadi 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 ibarat berikut.
3X2 + 2Y → 2YX3 (jika halogennya terbatas)
5X2 + 2Y → 2YX5 (jika halogennya berlebihan)
Fluorin gampang bereaksi tetapi iodin sukar bereaksi.
Adapun nitrogen tidak pribadi bersatu dengan halogen lantaran ketidakaktifannya.
c. Kereaktifan
Kereaktifan golongan halogen menurun secara teratur mulai fluor hingga iod. Kereaktifan ini dikaitkan dengan kemampuannya mendapatkan elektron membentuk ion negatif. Perhatikan harga afinitas elektron pada Tabel 1. Harga afinitas elektron dari atas ke bawah berkurang. Hal ini lantaran 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. Kaprikornus iod merupakan reduktor terkuat. Daya oksidasi ini sanggup dilihat dari harga potensial elektrodenya.
Oleh lantaran unsur halogen gampang mendapatkan elektron maka semua unsur halogen merupakan oksidator kuat. Kekuatan oksidator halogen menurun dari atas ke bawah dalam tabel periodik. Hal ini sanggup dilihat dari potensial reduksi standar : [1]
Berdasarkan data potensial reduksi standar sanggup disimpulkan bahwa F2 merupakan oksidator paling kuat. Oleh lantaran itu, unsur halogen sanggup 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 sanggup mengoksidasi unsur-unsur halogen yang berada di bawahnya : [1]
Demikian pula kalau gas klorin ditambahkan ke dalam larutan yang mengandung ion Br– atau ion I–, akan terbentuk bromin dan iodin. [1]
Reaksi Cl2 dengan Br– atau I– dapat dipakai untuk identifikasi bromin dan klorin dalam suatu senyawa ion. [1]
Oleh lantaran unsur halogen gampang mendapatkan elektron maka semua unsur halogen merupakan oksidator kuat. Kekuatan oksidator halogen menurun dari atas ke bawah dalam tabel periodik. Hal ini sanggup 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 sanggup disimpulkan bahwa F2 merupakan oksidator paling kuat. Oleh lantaran itu, unsur halogen sanggup 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 sanggup 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 kalau 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 dipakai 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 :
Bahan
Langkah Kerja :
Pembuatan larutan klorin
1. Siapkan Tabung "Y" ibarat gambar berikut.
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 hingga terbentuk larutan klorin jenuh.
Menunjukkan oksidator klorin
1. Siapkan tabung reaksi yang berisi adonan larutan Kl dan kloroform.
2. Tambahkan larutan Cl2 jenuh hasil reaksi ke dalam tabung reaksi. Amati perubahan yang terjadi.
Pertanyaan :
Anda kini sudah mengetahui Golongan VIIA. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.
Tujuan :
Menunjukkan sifat oksidator halogen dan daya pereduksi halidanya.
Alat :
- Tabung reaksi
- Botol pereaksi
- Tabung "Y"
Bahan
- Kaporit
- HCl pekat
- Aquades (air suling)
- Larutan Kl
- Kloroform
Langkah Kerja :
Pembuatan larutan klorin
1. Siapkan Tabung "Y" ibarat gambar berikut.
3. Masukkan aquades pada botol pereaksi.
4. Putar tabung Y sedemikian rupa sehingga HCl pekat mengalir ke dalam kaporit. Lakukan hingga terbentuk larutan klorin jenuh.
Menunjukkan oksidator klorin
1. Siapkan tabung reaksi yang berisi adonan larutan Kl dan kloroform.
2. Tambahkan larutan Cl2 jenuh hasil reaksi ke dalam tabung reaksi. Amati perubahan yang terjadi.
- Apakah yang sanggup Anda amati dari percobaan pembuatan larutan klorin?
- Tuliskan reaksi yang terjadi antara kaporit (CaOCl2) dan HCl.
- Tuliskan reaksi yang terjadi antara Kl dan Cl2. Zat apakah yang terdapat dalam kloroform?
- Berapa potensial sel dalam reaksi tersebut?
- Apakah yang sanggup Anda simpulkan dari pengamatan percobaan ini? Diskusikan dengan teman atau guru Anda.
Anda kini 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. Praktis dan Aktif Belajar Kimia 3 : Untuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas / Madrasah Aliyah. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 298.
Referensi Lainnya :
[1] Sunarya, Y. dan A. Setiabudi. 2009. Praktis dan Aktif Belajar Kimia 3 : Untuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas / Madrasah Aliyah. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 298.
