halogen

1. HALOGEN

HALOGEN

Halogen meliputi : F₂, cl₂, Br₂, dan I₂. Dalam sistem periodik, unsur-unsur ini disebut golongan VII A. Konfigurasi elektron terluar dari masing-masing atom unsur ini adalah ns² np⁵. Untuk mencapai keadaan stabil (struktur elektron gas mulia), maka atom-atom ini cenderung menerima satu elektron dari atom lain atau dengan menggunakan pasangan elektron secara bersama hingga membentuk ikatan kovalen. Unsur-unsur halogen termasuk golongan unsur non logam yang paling reaktif.

Sifat-sifat Fisika Halogen

Semua unsur halogen ada dalam bentuk molekul diatomik, yang dalam wujud gas berwarna F₂ pucat, cl₂ hijau kuning, B r₂ merah coklat dan I₂ ungu hitam.

Sifat-sifat Kimia Halogen

1. Semua unsur halogen dapat membentuk senyawa dengan penarikan satu elektron dari luar, maupun secara kovalen.

2. Umumnya unsur-unsur halogen memiliki tingkat oksidasi -1, namun demikian halogen dapat pula memiliki tingkat oksidasi +1, +3, +5 dan +7, kecuali flour.

3. Semua unsur halogen merupakan oksidator yang sangat kuat. Kekuatan oksidator ini berkurang dari fluor ke iodium.

4. Semua unsur halogen dapat bereaksi dengan semua unsur logam dan beberapa unsur non logam. Fluor merupakan unsur yang paling reaktif dan kereaktifannya berkurang untuk unsur-unsur halogen yang lain sesuai dengan kenaikan nomor atom.

5. Semua unsur halogen dapat bereaksi dengan hidrogen membentuk asam halida (HX).

6. Kecuali fluor, semua unsur halogen dapat membentuk asam aksi dengan rumus HXO, HXO₂, HXO₃ dan HXO₄ yang disebut sebagai asam hipohalit, asam halit, asam halat, dan asam perhalat.

7. Unsur-unsur halogen dapat pula bergabung dengan sesama unsur halogen membenuk senyawa antar halogen. Senyawa-senyawa ini dapat dibedakan kedalam empat kelompok senyawa itu;

a. Kelompok AX, contoh : ClF, BrCl, ICl

b. Kelompok AX₃, contoh : clF₃, BrF₃, IF₃

c. Kelompok AX₅, contoh : BrF₅, IF₅

d. Kelompok AX₇, contoh : IF₇

Senyawa-senyawa tersebut dapat terbentuk melalui kombinasi langsung dari unsur-unsurnya.

Keberadaan Halogen di Alam

Halogen tidak ditemukan di alam dalam keadaan bebas, karena sangat reaktif. Unsur-unsur ini terdapat di alam sebagai senyawa. Klor terdapat dalam air laut sebagai Nacl. Flour dalam flourit (Ca F₂) dan Kriolit (Na₃ AlF₆). Brom terdapat sebagai garam-garam natrium dan magnesium. Iodium terdapat dialam dalam bentuk senyawa iodat dan iodida dalam lumut-lumut laut.

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 adl

Ca₅ (PO₄)₃ (F) ® Fluoroapatik

Fluor biasanya dibuat dari K₂ Mn F₆, bisa juga dengan elektrolisis dan yang lebih praktis adalah dengan menggunakan K₂ Mn F₆ yang reaksinya sebagai berikut :

K₂ Mn F₆ + 2 Sb F₆ ® 2 KSb F₆ + Mn F₃ + F₂

Cara membuat K₂ Mn F₆ adalah dengan menggunakan KMn O₄ reaksinya adalah sebagai berikut :

KMn O₄ + 2KF + 10HF + 3H₂ O₂ ® 2K₂ Mn F₆

8 H₂o + 3 O₂

Cara membuat Sb F₅ 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 + H2_O

3. Cara Weldon

Cara ini merupakan cara/proses yang di terapkan dalam laboratorium. Mn + HCl ® cl + MnCl₂ + H₂O₂

4. Dengan mereaksikan KMnO₄ dengan HCl

2KMnO₄ +16Hcl ® 5Cl + 2Mn Cl₂ + 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 ^- + Cl_{2 2}Cl^- + 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 CCla.

Yod (I)

Iod terdapat sebagai ioda dalam air laut, dan sebagai iodat dalam garam chili (guano). Iod adalah padatan hitam dengan sedikit kilap logam. Ia menyublim tanpa meleleh pada tekanan atmosfer. I₂ dapat dibuat dengan mereaksikan iodat (HIO₃) dengan HI.

HIO₃ + H₂SO₄ ® Hl + SO₂ + H₂O

Dengan mereaksikan : HIO₃ + 3SO₂ + H₂O ® Hl + 3H₂SO₄ dengan ₅Hl + HlO₃ ® 3I₂ + ₃H₂O

I. HIO₃ + SO₂ + 3H₂O ® HI + 3H₂SO₄ (kali 5)

II. 5HI + HlO₃ ® 3I ₂ + 3H₂O

I. 5HlO₃ + 15SO₂ + 15H₂O ® 5HI + 15H₂SO₄

II. 5HI + HlO₃ ® 3I₂ + 3H₂O

6HIO₃ + 15SO₂ + 12H₂O ® 3 I₂ + 15 H₂ O₄ dibagi 3

2HIO₃ + 5SO₂ + 4H₂O ® I₂ + H₂SO₄

I₂ susah larut dalam air, sehingga untuk menggunakan I₂ maka di larutkan dalam KI.

KI (aq) + I_{2 (5)} ®I₃^- (aQ) + K⁺ (aQ)

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

Asam Halida

HCl, HF, HBr, HI dan seterusnya merupakan asam ini tidak berwarna dan berbau sangat menyengat.

HF memiliki kekuatan asam yang paling kuat dan HI kekuatan asamnya paling lemah. HF dapat menghancurkan segala benda keras termasuk manusia urutan kekuatan asam halida adalah HF << HCl < HBr< Hl

Senyawa asam oksi

Biloks	Cl	Br	I
+1	HCl O (asam hipoklorit)	HBr O	HI O
+3	HClO2 (asam klorit)	-	-
+5	HClO3 (asam klorat)	HBrO3	HIO3
+7	HClO4 (asam per klorat)	HBrO4	HIO4

Makin banyak Onya maka makin kuat asamnya, begitu pula oksidanya.

Oksida – Oksida yang ada di alam

Cl₂O₃, ClO₂, Cl₂O₄, Cl₂O₆, Cl₂O₇, Br₂O, BrO, Br₂O₂, Br₂, Br₂O₅, I₂O₄, IO₂, I₄O₅, I₄O₁₂.

Oksida – Oksida tersebut berperan dalam kerusakan ozon terutama radikal ClO

O₃ O₂ + O

O₂ + O O₃

Cl + O₃ ® ClO + O₂

Cl O + O₃ ® Cl + 2O₂

Pembuatan Halida Anhidrat

1. Interaksi langsung unsur-unsur dengan halogen

Fluorinasi langsung biasanya menghasilkan fluorida dalam keadaan oksidasi lebih tinggi. Kebanyakan logam dan non logam bereaksi sangat kuat dengan F₂ : dengan non logam seperti P₄, reaksinya bisa meledak.

2. Dehidrasi dari halida terhidrat

Pelarutan logam, oksida atau karbonat dalam larutan asam halogen yang diikuti oleh penguapan atau pengkristalan memberikan halida terhidrat. Zat-zat ini dapat didehidrasi dengan pemanasan dalam vakum, namun ini sering menjurus kepada hasil tidak murni/oksohalida.

3. Perlakuan oksida dengan senyawaan halogen lain

NiO + ClF₃ ® NiF₂

UO₃ + CCl₃ = CCl = CCl₂ UCl₄

Pr₂O₃ + 6 NHa (lc5) 3 PrCl₃ + 3 H₂O + GNH₃

Sc₂O₃ + CCl₄ ScCl₃

4. Pertukaran halogen

Banyak halida bereaksi baik dengan halogen unsur, asamnya, atau halida yang larut atau halida lain yang berlebih sedemikian hingga satu halogen ditukar oleh yang lain. Pertukaran halogen istimewa pentingnya bagi sintesis fluorida dari florida dengan menggunakan berbagai flourida logam.

Halida Nolekular

Unsur elektro negatif & logam dalam tingkat oksidasi tinggi membentuk halida molekular. Zat ini adalah gas, cairan atau padatan yang mudah menguap dibuat dengan mengalirkan F2 keatas es dan mengumpulkannya dalam jebakan. Ia bereaksi secara cepat dalam air. Mereka hanya dikenal dalam larutan dari interaksi halogen dan air raksa oksida :

2X₂ +2Hg0 ® Hg0 . HgX2 + 2H0X

Asam hipohalit adalah asam sangat lemah tetapi zat pengoksidasi, apalagi dalam larutan asam. Pada dasarnya ion hipohalit dapat dihasilkan dengan melarutkan halogen dalam basa menurut reaksi umum : X2 + 2OH^- ® X0^- + H₂0. Asam Halit, satu-satunya asam yag pasti adalah asam klorit HCI0₂. Zat ini diperoleh dalam larutan air dengan memperlakukan suspensi barium klorit dengan H2S0_N, lalu menyaring BaS0_N nya . Asam halat adalah asam kuat dan zat pengoksidasi kuat, asam 10 dat adalah HIO3, padatan putih stabil yang diperoleh dengan mengoksidasi I₂ dengan HNO₃ pekat, H₂O₂ dan sebagainya.

Senyawa Antar Halogen

Klor trifluorida adalah cairan ( titik didih 11,8^o) yang tersedia secara komersial dalam tangki. Ia dibuat dengan penggabungan langsung pada 200 sampai 300.

Brom trifluorida, cairan merah (titik didih 126^o) juga terbuat melalui interaksi langsung.

Ion antar halogen, mereka bisa berupa kation maupun onion. Halogen fluorida bereaksi dengan aseptor ion fluoride bereaksi dengan aseptor ion fluorida :

Misalnya : 2 CIF + A₅ F₆ = FCI₂ + A₅ F₆ – atau dengan donor ion fluorida :

1F₅ + C₅F = C₅ + 1F₆

Fluorida molekular dari logam dan non logam keduanya biasanya berupa gas/cairan mudah menguap. Sifat yang sedikit umum dari halida molekular adalah kemudahannya terhidrolisis. Dalam hal sifat kovalen maksimum tercapai, seperti dalam CCla atau SF₆, halidanya bisa cukup inert terhadap air. Jadi bagi CF₄ tetapan kesetimbangan bagi reaksi.

CF₄ (g) r ₂H₂O (l) = CO₂ (g) + 4HF (g) adalah kira-kira 10²³

Oksida Halogen

Oksida fluorida, diperoleh sebagai gas kuning pucat pada pengaliran gas F₂ secara cepat melalui NaOH 2% O₂F₂ adalah padatan kuning-jingga di buat oleh aksi loncatan listrik pada campuran F₂-O₂; O₂F₂ adalah pengoksidasi yang sangat potensial dan zat pengfluorinasi klor oksida reaktif, tidak stabil, dan cenderung meledak oksidanya, ClO₂ adalah pengoksidasi yang kuat dan digunakan secara komersial setelah diencerkan dengan udara, misalnya untuk memulihkan bubur, reaksinya ; 2 NaClO₃ + SO₂ + H₂SO₄ = 2ClO₂ + 2NaHSO₄ ion pentoksida di buat dengan memanaskan asam iodat dimana ia merupakan hidratnya.

2 HlO₃ l₂O₅ + H₂O

cepat

Asam Okso

Asam hipohalit gas FOH yang tidak berwarna dan sangat tak stabil ion triodida yang kuning pucat terbentuk dengan melarutkan I dalam larutan aqua Kl. Bagi klor, ionnya hanya terbentuk dalam larutan pekat.

Cl ^– (aQ) + Cl₂ ® Cl₃ ^– (aQ) K 0,2

¬

Hantaran elektrik dari lelehan I2 dianggap bertalian dengan pengionan diri

3I ₂ Û I₃ ⁺ + I₃ ^-

Senyawaan Organik Fluor

1. Penggantian klor dengan menggunakan hidrogen fluorida.

2. Penggantian hidrogen oleh fluor secara elektrolitik.

3. Penggantian langsung hidrogen oleh fluor, fluorinasi dari banyak senyawaan adalah mungkin seperti berikut :

a) Fluorinasi katalik

b) Reaksi substrat

c) Fluorida anorganik

4. Dengan cara lain, zat pengfluorinasi yang selektif dan berguna bagi senyawaan oksigen adalah S’ F_-1 misalnya, keton RR’ CO bisa diubah menjadi RR’CF₂ dan gugus karbosilat – COOH menjadi –C F₃