GOLONGAN HALOGEN

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas berkat dan rahmat-Nyalah penulis dapat menyelesaikan makalah ini. Makalah ini disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Dasar Lanjut, makalah ini membahas tentang Unsur Halogen,

Kepada semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan pembuatan makalah ini penulis mengucapkan terima kasih, semoga segala bantuannya mendapatkan balasan dari Allah SWT.

Kritik dan saran sangat penulis harapkan demi perbaikan penulisan dimasa yang akan datang. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca sekalian.

Makassar, 23 April 2013

Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Salah satu ciri masyarakat dan Negara yang sedang berkembang adalah dengan adanya kemajuan di bidang pembangunan baik pembangunan materil maupun pembangunan spiritual. Pembangunan spiritual salah satunnya adalah dengan peningkatkan kualitas sumberdaya manusianya.

Peningkatan kualitas sumber daya manusia dapat di lihat dari penggunaan teknologi, kemajuan di bidang industri,dan banyaknya masyarakat yang mengenyam pendidikan. Saat ini ilmu pengetahuan yang sedang berkembang adalah ilmu-ilmu dibidang MIPA. Terutama ilmu kimia.

Disadari ataupun tidak ilmu kimia memilki peranan yang sangat penting dalam kehidupan kita. Dimulai dari penyusun kromosom, pakaian kita, lingkungan kita, bahkan diri kita merupakan materi kimia. Salah satu materi kimia yang sering kali di gunakan dalam kehidupan manusia adalah unsur-unsur halogen. baik di bidang industri, pengobatan,dan lain sebagainya. Hal inilah yang mendorong penulis untuk mencoba mengungkapkan mengenai “GOLONGAN  HALOGEN”

B.     Rumusan Masalah

1. Bagaimana sifat-sifat  golongan halogen?

2. Bagaimana keberadaan unsur golongan halogen?

3. Bagaimana mekanisme reaksi pembuatan unsur golongan halogen?

4. Apa kegunaan unsur halogen dalam kehidupan sehari-hari?

BAB II

PEMBAHASAN

1.        Bagaimana sifat-sifat  golongan halogen

a.         Sifat Kimia

Dalam membincangkan sifat kimia halogen, kadangkala fluorin dan astatin diabaikan. Hal ini demikian karena astatin adalah bahan radioaktif. Fluorin juga mempunyai sifat-sifat anomali karena ukurannya yang kecil dan keelektronegatifannya yang tinggi.

Unsur	F	Cl	Br	I
Jari-iari atom (nm)	0.071	0.099	0.144	0.133
Jari-jari ion (nm)	0.133	0.180	0.195	0.215
Keelektronegatifan	4.0	3.0	2.8	2.5
Titik lebur (oC)	-220	-220	-7	114
Titik didih (oC)	-188	-35	59	184
Nomor atom	9	17	35	53
Konfigurasi elektron	[He]2S22P5	[Ne]3S23P5	[Ar]4S24P5	[Kr]5S25P5
Potensial pengion	17,42	18,01	11,84	11,84
Potensial reduksi	+2,87	+2,86	+1,09	+0,54
Biloks	-1;0	-1;0;1;3;5;7	-1;0;1;5	-1;0;1;5
Afinitas elektron	19,5	83,4	77,3	70,5
Massa atom relatif	18,9984	35,453	79,904	126,9045
Kerapatan cairan(gcm-3)	1,1	1,5	3,2	4,9
Entalpi penguapan(kjmol-1)	3,3	10	15	21
Energi ionisasi	1686	1266	1146	1016
Keelektronegatifan	4	3	2,8	2,5
Jari-jari kovalen/pm	72	99	114	133
Entalpi hidrasi X-(kjmol-1)	401	279	243	201
Daya hantar molarion X-	44,4	76,4	78,3	76,8
Kalor disosiasi(kj/mol)	158	242	193	151

b.       Sifat Fisik

Sifat-sifat fizik halogen berubah secara beransur-ansur apabila menuruni kumpulan. Beberapa sifat fizik halogen ialah seperti:

1)    Semua halogen adalah bukan logam.

2)    Semua halogen wujud sebagai molekul dwiatom pada suhu bilik.

3)    Warna elemen-elemen kumpulan VII semakin gelap apabila menuruni kumpulan.

4)    F = gas kuning pucat

5)    Cl= gas kuning kehijauan

6)    Br= cair merah gelap (dengan asap merah)

7)    I = pejal kelabu kehitaman (menjalani pemejalapan kepada asap ungu)

8)    ukuran atom (jari-jari atom) halogen semakin bertambah.

9)    Sangat reaktif dan senang menjadi garam. Kereaktifan berkurang menuruni kumpulan.

10)     Semua halogen mempunyai kekuatan yang rendah. Walau bagaimanapun, kekuatan halogen semakin bertambah apabila semakin menurun dalam sistem periodik unsur.

11)     Semua halogen mempunyai titik lebur dan titik didih yang rendah karena molekul molekul halogen ditarik bersama oleh daya Van der Waals yang lemah dan hanya sedikit  tenaga diperlukan untuk mengatasinya. Semakin ke bawah, titik lebur dan titik didih  halogen meningkat.

12)     Kekuatan pengoksidaan halogen berkurang menuruni kumpulan.

13)     Semua halogen tidak boleh mengalirkan listrik

X2	Fluor (F2)	Klor (Cl2)	Brom (Br2)	Iodium (I2)
1. Molekulnya	Diatom
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	X = Cl, Br, I F2 + 2KX 2KF X2	X = Br dan I Cl2 + 2KX 2KCl + X2	X = I Br2 + KX 2KBr + X2	Tidak dapat mengusir F, Cl, Br
9. Reaksi dengan logam (M)	2 M + nX2 2MXn (n = valensi logam tertinggi)
10. Dengan basa kuat MOH (dingin)	X2 + 2MOH MX + MXO + H2O (auto redoks)
11. Dengan basa kuat (panas)	3X2 + 6MOH 5MX + MXO3 + 3H2O (auto redoks)
12. Pembentukan asam oksi	Membentuk asam oksi kecuali F
Catatan: I2 larut dalam KI membentuk garam poli iodida I2+K Kl3 I2 larut terhadap alkohol coklat.

           (Nuryati, 2000).

2.        Keberadaan Unsur Golongan Halogen

Halogen  tidak ditemukan di alam dalam  keadaan bebas, karena sangat reaktif. Unsur-unsur ini terdapat di alam sebagai senyawa garam.  Flourin terdapat dalam flourit (Ca F₂) dan Kriolit (Na₃AlF₆).Klorin terdapat dalam air laut sebagai NaCl. Dalam bentuk ion klorida, unsur  ini adalah pembentuk garam dan senyawa lain yang tersedia di alam dalam  jumlah yang sangat berlimpah dan diperlukan untuk pembentukan hampir semua bentuk kehidupan, termasuk manusia.  Bromin terdapat sebagai garam-garam natrium dan magnesium. Diperoleh air garam alamiah dari sumber mata air di Michigan dan Arkansas. Bromin  juga diekstrak dari air laut, dengan kandungan hanya sebesar 82 ppm.  Iodin  terdapat di alam dalam bentuk senyawa  iodat dan  iodida dalam  lumut-lumut laut. Terdapat juga dalam bentuk  iodida dari air laut yang terasimilasi dengan  rumput laut, sendawa Chili, tanah  kaya nitrat (dikenal sebagai kalis, yakni  batuan sedimen kalsium  karbonat  yang keras),  air garm dari air laut yang disimpan, dan di dalam air payau dari sumur minyak dan garam.

Halogen adalah unsur-unsur golongan VIIA atau sekarang lebih dikenal dengan golongan 17 dalam  tabel sistem periodik unsur, yang mempunyai elektron valensi 7 pada subkulit ns²np⁵.  Istilah  halogen  berasal dari istilah ilmiah bahasa Perancis dari abad ke-18 yang diadaptasi dari bahasa Yunani, yaitu halo genes yang artinya ‘pembentuk garam’ karena unsur-unsur tersebut dapat bereaksi dengan logam membentuk garam. Halogen merupakan sekumpulan unsur nonlogam  yang saling berkaitan erat, lincah, dan berwarna terang. Dan secara alamiah bentuk molekulnya diatomik.

Untuk mencapai keadaan stabil (struktur elektron gas mulia) atom-atom ini cenderung menerima satu elektron dari atom  lain atau dengan  menggunakan  pasangan elektron secara bersama hingga membentuk ikatan kovalen. Atom  unsur halogen sangat mudah menerima elektron dan  membentuk ion bermuatan negatif satu. Ion negatif disebut ion halida, dan garam yang terbentuk oleh ion ini disebut halida.

Halogen digolongkan sebagai pengoksidator kuat karena kecenderungannya membentuk  ion negatif. Selain itu, halogen adalah golongan yang paling reaktif karena unsur-unsurnya memiliki konfigurasi elektron pada subkulit ns² np⁵. Golongan  halogen  terdiri dari beberapa unsur yaitu Fluorin (F), Klorin (Cl), Bromin (Br), Iodin (I), Astatin (At) dan unsur Ununseptium yang belum diketahui dengan jelas (Anonim,2013).

3.        Mekanisme Reaksi Pembuatan Unsur Golongan Halogen

1)    Pembuatan Halogen dalam Industri

·            Fluor (F₂)

Flourin diperoleh melalui proses elektrolisis garam kalium hydrogen flourida (KHF₂) dilarutkan dalam HF cair, ditambahkan LiF 3% untuk menurunkan suhu sampai 100^oC. Elektrolisis dilaksanakan dalam wajah baj dengan katode baja dan anode karbon. Campuran tersebut tidak boleh mengandung air karena F₂yang terbentukakan menoksidasinya.

                  KHF₂ → K⁺ + HF₂^-

                  HF₂ → H⁺ + 2F^-

                  Katode : 2H⁺ + 2e^- → H₂

                  Anode : 2F^- → F₂ + 2e^-

Untuk mencegah kontak (reaksi) antara logam Na dan gas Cl₂ yang terbentuk digunakan diafragma berupa monel ( sejenis campuran logam ).

·            Klor(Cl₂)

Sel down : elektrolisi leburan natrium klorida Proses downs yaitu elektrolisis leburan NaCl (NaCl cair). Sebelum dicairkan, NaCl dicampurkan dahulu dengan sedikit NaF agar titik lebur turun dari 800^oC menjadi 600^oC.

Katode : Na⁺ 2e^- → Na

Anode : 2Cl^- → Cl₂ + 2e^-

Untuk mencegah kontak (reaksi) antara logam Na dan Cl₂ yang tebentuk, digunakan diafragma lapisdan besi tipis. Sel Castner-Kellner atau sel Billitar, elektrolisis larutan pekat NaCl. Proses gibbs, yaitu elektrolisis larutan NaCl.

Katode : 2H₂O + 2e^- → 2OH^- + H₂

Anode : 2Cl^- → Cl₂ + 2e^-

Modifilasi proses Deacon

Oksidasi gas HCl yang mengandung udara dengan menggunakan katalis tembaga.

4 HCl + O₂ 2 Cl₂ + 2 H₂O

Berlangsung pada suhu ± 430^oC dan tekanan 200 atm. Hasil reaksinya teercampur ± 44% N₂.

• Brom (Br₂)

Dalam ekstra KCl dan MgCl2 dari carnalite terdapat MgBr2 0,2%

MgBr₂ + Cl₂ MgCl₂ + Br₂

Air laut disamakan dengan H₂SO₄ encer dan direaksikan dengan klor, penambahan asam dilakukan agar tidak terjadi hidrolisis. Dengan penghembusan udara diperoleh volume yang cukup besar yang mengandung brom kemudian dicampur dengan SO₂ dan uap air.

SO₂ + Br₂ + H₂O 2 HBr + H2S04

Kemudian direaksikan dengan Cl2

2 HBr + Cl₂ 2 HCl + Br₂

Penyulingan dengan KBr dapat menghilangkan klor dan dengan penambahan KOH dapat menghilangkan I₂.

Cl₂ + 2 KBr 2 KCl + Br₂

I₂ + OH^- I^- + OI^- + H₂O

• Yod(I₂)

Garam chili mengandung NaIO₃ 0,2 %

Setelah mengkristalkan NaNO₃, filtrat yang mengandung IO^-₃ di tambah NaHSO₃ lalu di asamkan.

IO^-₃ +3 HSO^-₃ I^- + 3 HSO^-₄

5 I^- + IO^-₃ + 6 H⁺ 3 I₂ + 3 H₂O

Dari ganggang laut.

2NaIO₃ + 5NaHSO₃ → 3NaHSO₄ + 2Na₂SO₄ + H₂O + I₂ Atau :2IO₃^- + 5HSO₃^- → 5SO₄^2- + 3H⁺ + H₂O +I₂

Endapan I₂ yang terbentuk disaring dan dimurnikan dengan cara sublimasi (Nuryati,2000).

2)   Pembuatan Halogen di Laboratorium

Di laboratorium, zat-zat kimia dibuat dalam jumlah seperlunya untuk digunakan eksperimen/praktikum dengan cara yang cepat dan alat yang sederhana. Klorin, bromin, dan iodine dapat dihasilkan dari oksidasi terhadap senyawa halida dengan oksidator MnO2 atau KMnO2 dalam lingkungan asam. Senyawa halide dicampurkan dengan MnO2 atau KMnO2 ditambahkan H2SO4 pekat, kemudian dipanaskan. Reaksi yang berlangsung secara umum :

2X^- + MnO₂ + 4H⁺ → X₂ + Mn²⁺ + 2H₂O

10X^- + 2MnO₄^- + 16H⁺ → 5X₂ + 2Mn²⁺ + 8H₂O

Senyawa klorin juga dapat dibuat dalam skala labooratorium dengan cara :

·      Proses Weldon

Dengan memanaskan campuran MnO₂, H₂SO₄, dan NaCl

Reaksi : MnO₂ + 2H₂SO₄ + 2 NaCl → Na₂SO₄ + MnSO₄ + H₂O + Cl₂

·      Mereaksikan CaOCl₂ dan H₂SO₄

CaOCl₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂O + Cl₂

·      Mereaksikan KMnO₄ dan HCl

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

Sifat oksidator bromin yang tidak terlalu kuat. Dalam proses industri, bromine dibuat dengan cara mengalirkan gas klorin ke dalam larutan bromide.

            Reaksi : Cl₂ + 2Br^- → Br₂ +2Cl^-

            Dalam skala laboratorium, bromin dibuat dengan cara :

·      Mencampurkan CaOCl₂, H₂SO₄, dengan bromida.

CaOCl₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂O + Cl₂

Cl₂ + 2Br^- → Br₂ + 2Cl^-

·      Mencampurkan KMnO₄ dan HBr pekat.

·      Mencampurkan bromide, H₂SO₄, dan MnO­₂.

Unsur iodine dapat dibuat dengan cara.

o Dengan mereaksikan NaIO₃ dan natrium bisilfit.

2NaIO₃ + 5N₄H₂SO₃ → 3NaHSO₄ + 2Na₂SO₄ + H₂O + I₂

Dalam skala laboratorium pembuatan iodin analog dengan pembuatan bromin, hanya saja bromida diganti dengan iodida.

Senyawa HF dan HCl dapat dibuat juga di laboratorium dengan mereaksikan garam halide (NaF dan CaCl₂) dengan asam sulfat pekat dan dipanaskan sesuai dengan persamaan reaksi berikut :

2NaF + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2HF

CaCl₂ + H₂SO₄ → CaSO₄ +2HCl

Senyawa HI dan HBr tidak dapat dibuat seperti itu karena Br^- atau I^-  akan dioksidasi oleh H₂SO₄.

2NaBr + H₂SO4 → Na₂SO₃ + Br₂ + H₂O

MgI₂ + H₂SO₄ → MgSO₃ + I­₂ + H₂O

HBr dan HI biasanya dibuat dengan pereaksi H₃PO₄.

3NaBr +H₃PO₄ → Na₃PO₄ + 3HBr

3MgI₂ + 2H₃PO₄ → Mg₃(PO₄)₂ + 6HI

Cl₂, Br₂ dan I₂ dapat di buat dengan mereaksikan suatu halide alkali    dengan asam sulfat encer dan MnO₂.

MnO₂ + 4 H⁺ + 2X^- Mn²⁺ + 2 H₂O + X₂

Klor dapat di buat juga dengan reaksi

2 MnO^-₄ + 10 Cl^- + 16 H⁺ 2 Mn²⁺ + 8 H₂O + Cl₂

Brom dan yod dapat di buat dengan cara oksidasi bromide dan yodida dengan gas klor.

Cl₂ + 2 Br^- 2 Cl^- + Br₂

Cl₂ + 2 I^- 2 Cl^- + I₂      (Nuryati,2000).

4.        Kegunaan Unsur Halogen Dalam Kehidupan Sehari-Hari

1.      Penggunaan Fluor

·           pembuatan UF₆ agar dapat memisahkan ²³⁵U dan ²³⁸U dengan cara difusi atau sentrifuga.

·           pembuatan Teflon (-CF₂-CF-)n , freon (CCl₂F₂), dan insektisida (CCl₃F)

·           pembuatan sulfur heksafluorida

·           Asam flourida digunakan untuk mengukir (mengetsa) gelas.

         Reaksi : CaSiO₃ + 8HF → H₂SiF₆ + CaF₂ + 3H₂O

·           Natrium heksafluoroksilikat ( Na₂SiF₆ ) digunakan untuk bahan campuran pasta  gigi.

·           Natrium fluorida ( NaF ) untuk mengawetkan kayu.

·           Belerang hexafluorida ( SF₆ ) sebagai insulator.

·           Kriolit ( Na₃AlF₆ ) sebagai bahan pelarut dalam pengolahan bahan alumunium.

·           Freon-12 ( CF₂Cl₂ ) sebagai zat pendingin pada kulkas dan AC.

·           Teflon digunakan sebagai pada peralatan mesin.

2.         Penggunaan Klor

Klorin paling banyak dipergunakan untuk pembuatan senyawa antara sebelum diproses menjadi produk akhir yang banyak sekali manfaatnya. Klorin juga dipergunakan sebagai oksidator pada industry air mineral, industry pestisida (misalnya DDT), dan industry plastik (misalnya PVC) (Fajar, dkk ,2003).

·         pembuatan plastic (PVC)

·         pembuatan pelarut untuk cat, untuk membersihkan logan dari lemak, dry cleaning,

·         pembuatan unsur (Mg, Ti, Br₂)

·         pembuatan senyawa organic, insektisida klor dalam jumlah yang banyak digunakan dalam industri pengelantang Ca(OCl₂).CaCl₂.Ca(OH)₂.H₂O NaOCl Cl₂ cair. klorinasi kaleng bekas untuk mendapatkan kembali (recovery) timah.

·         pembuatan klorat (V) dan klorat (VII) di pakai sebagai bahan peledak dan bahan bajar roket.

·         Asam klorida ( HCl ) digunakan pada industri logam. Untuk mengekstrasi logam tersebut.

·         Natrium klorida ( NaCl ) digunakan sebagai garam dapur.

·         Kalium klorida ( KCl ) sebagai pupuk tanaman.

·         Amoniumklorida ( NH₄Cl ) sebagai bahan pengisi batu baterai.

·         Natrium hipoklorit ( NaClO ) digunakan sebagai pengelontang ( breaching agent ) untuk kain dan kertas.

                  ClO^‑ + zat pewarna → Cl- + zat tak berwarna

                 CaOCl₂/( Ca²⁺ )( Cl^- )( ClO^- ) sebagai serbuk pengelontang atau kapur  klor.

·      Kalsium hipoklorit ([Ca( OCl₂ )₂ ] sebagai zat disenfekton pada air ledeng.

·      Kalium klorat (KCl) bahan pembuat mercon dan korek api.

·      Seng klorida (ZnCl₂) sebagai bahan pematri (solder).

3.      Penggunaan Brom

Bromin paling banyak dipergunakan untuk memproduksi etilendibromida (C₂H₄Br₂), yang merupakan bahan aditif pada bahan bakar bensin. Bahan ini berguna untuk mencegah pengendapan timbale dalam besi pada saat terjadi pembakaran tetraetiltimbal, TEL= Pb (C₂H₅)₄. TEL ditambahkan pada bensin untuk menaikkan angka oktan, berfungsi sebagai antiknocking. Pada pembakaran bahan bakar bensin yang mengandung TEL dan C₂H₄Br₂ akan terbentuk PbBr₂ yang Volatil sehingga tidak mengendap dalam ruang bakar bensin. Bromin juga dipakai untuk membuat perak bromida, AgBr, yang digunakan untuk emulsi pada lapisan permukaan film yang peka terhadap cahaya  (Fajar,dkk,2003)

·         pembuatan 1-2 dibromometna untuk ditambah kedalam bensin

·         pembuatan senyawa organic obat-obatan

·         Natrium bromide (NaBr)sebagai obat penenang saraf

·         Perak bromide(AgBr)disuspensikan dalam gelatin untuk film fotografi

·         Metil bromide(CH₃Br)zat pemadam kebakaran

·         Etilen dibromida(C₂H₄Br₂)ditambahkan pada bensin untuk mengubah Pb menjadi PbBr₂

4.      Penggunaan Iodium

·            pembuatan zat warna

·           Quartz-Yod untuk bola lampu, NH₄I untuk lensa Polaroid, AgI intuk  fotografi.

·            mengidentifikasi amilum

·            Kalium Iodat(KIO₃)ditambahkan pada garam dapur.

·            odoform(CHI₃)merupakan zat organic

·            Perak Iodida(AgI)digunakan dalam film fotografi (Ahmad,2001).

5.       

BAB III
PENUTUP

Istilah halogen adalah unsur yang menghasilkan garam, bila bergabung dengan logam. Kata halogen berasal dari tatanama saintifik Perancis pada abad ke-18.

Semua halogen wujud sebagai molekul-molekul dwiatom. Halogen lebih elektronegatif kerana mempunyai 7 elektrovalens - dua dalam subpetala s dan lima dalam subpetala p. Oleh kerana satu sahaja lagi elektron diperlukan untuk mencapai susunan oktet, maka halogen cenderung untuk menerima elektron dari unsur lain untuk memenuhkan petala elektron luarnya. Ini akan menghasilkan ion bertanda negatif satu, dan dipanggil ion halida; garam yang mengandungi ion ini dipanggil halida. Namun, klorin mampu menunjukkan nomor pengoksidaan dari -1 sehingga +7. Halogen boleh membentuk ikatan kovalen maupun ionik untuk mencapai susunan oktet.

Ion halida juga bias bereaksi dengan atom hidrogen/air untuk menghasilkan asid. Contoh reaksinya ialah klorin bereaksi dengan air menghasilkan asid hidroklorik dan asid hipoklorus (agen peluntur). Unsur-unsur halogen mempunyai konfigurasi ns2 np5. unsure halogen merupakan unsure yang paling reaktif diantara unsure non logam. Titik leleh dan titik didih pada halogen bertambah jika no atom bertambah., halogen mempunyai sifat-sifat fisika dan sifat kimia.

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad,Hiskia. 2001. Kimia Unsur dan Radiokimia. Bandung: PT.Citra Aditya Bakti.

Anonim, 2013. Halogen. http://samadaranta.wordpress.com/2011/10/29/halogen/. (Diakses pada tanggal 21 April 2013)

Fajar partana, Crys, dkk. 2003. Kimia Dasar 2. Jurusan Kimia FMIPA UNY: JICA.

Nuryati,Leila. 2000. Kimia Anorganik 1. Bogor: Departemen Perindustrian Dan Perdagangan Pusdiklat Indag.