Halogen

20
HALOGEN I. TUJUAN Membandingkan unsur sifat dan reaksi unsur halogen Mempelajari beberapa cara pembuatan senyawa halogen II. TEORI Unsur halogen termasuk unsur non logam yang sangat reaktif dengan konfigurasi electron pada kulit terluar ns 2 np 2 . Unsur-unsur ini cenderung menangkap satu electron untuk mencapai kestabilan gas mulia sehingga merupakan oksidator kuat. Kerana kereaktifannya unsur ini tak terdapat sebagai atom bebas dialam. Umumnya terdapat sebagai garam ionic jika bersenyawa dengan unsur logam. Kereaktifan unsur halogen makin menurun dengan naiknya nomor atom, begitupun dengan sifat oksidatornya serta nilai keelektronegatifannya. Flor (F) dan clor (Cl) pada suhu kamar berwujud gas, Br berwujud cair sedangkan Iod dan astatin berwujud padat. khusus Asatatin merupakan unsur radioaktif sehingga keberadaannya di alam sangat sedikit. titik didih dan titik leleh unsur tersebut naik dengan bertambahnya nomor atom. Pembuatan halogen umumnya dilakukan dengan mengoksidasi ion halide dalam senyawa garam dengan menggunakan suatu oksidator kuat seperti KMnO 4 , batu kawi, K 2 Cr 2 O 7 dan sebagainya. cara ini tidak berlaku bagi pembuatan F 2 dan Astain. Cukup banyak 1

Transcript of Halogen

HALOGENI. TUJUAN Membandingkan unsur sifat dan reaksi unsur halogen Mempelajari beberapa cara pembuatan senyawa halogenII. TEORIUnsur halogen termasuk unsur non logam yang sangat reaktif dengan konfigurasi electron pada kulit terluar ns2 np2. Unsur-unsur ini cenderung menangkap satu electron untuk mencapai kestabilan gas mulia sehingga merupakan oksidator kuat. Kerana kereaktifannya unsur ini tak terdapat sebagai atom bebas dialam. Umumnya terdapat sebagai garam ionic jika bersenyawa dengan unsur logam. Kereaktifan unsur halogen makin menurun dengan naiknya nomor atom, begitupun dengan sifat oksidatornya serta nilai keelektronegatifannya.Flor (F) dan clor (Cl) pada suhu kamar berwujud gas, Br berwujud cair sedangkan Iod dan astatin berwujud padat. khusus Asatatin merupakan unsur radioaktif sehingga keberadaannya di alam sangat sedikit. titik didih dan titik leleh unsur tersebut naik dengan bertambahnya nomor atom. Pembuatan halogen umumnya dilakukan dengan mengoksidasi ion halide dalam senyawa garam dengan menggunakan suatu oksidator kuat seperti KMnO4, batu kawi, K2Cr2O7 dan sebagainya. cara ini tidak berlaku bagi pembuatan F2 dan Astain. Cukup banyak senyawa halogen yang bermaanfaat bagi manusia dan umumnya dapat dibuat dengan reaksi kimia biasa ataupun reaksi redoks.(Tim Kimia Anorganik, 2014 : 9-10) Unsur-unsur halogen VIIA, yaitu fluor, klor, brom dan iod, tidak terdapat bebas di alam, tetapi bersenyawa dengan unsur lain karena reaktif. Unsur halogen disebuthalogen(Yunani;halogen= garam), karena umumnya ditemukan dalam bentuk garam anorganik. Hal dalam bentuk bebas selalu berupa diatomik, karena tiap atom memerlukan 1 elektron untuk membentuk ikatan kovalen.Kenaikan titik didih dan leleh dengan bertambahnya nomor atom, dijelaskan dengan fakta bahwa molekul-molekul yang lebih besar mempunyaigaya tarik menarik Van der waals yang lebih besar daripada yang mempunyai molekul-molekul yang lebih kecil.(3)Karena kelektronegatifan halogen relatif lebih besar dibandingkan unsur lain, maka halogen bersifat menarik elektron atau pengoksidasi. Kemampuan mengoksidasi halogen berkurang dari atas ke bawah. Akibatnya unsur yang di atas dapat mengoksidasi unsur yang berada dibawahnya, tetapi tidak sebaliknya.(Syukri. 1999: 276)Unsur-unsur halogen mempunyai konfigurasi elektron ns2np5dan merupakan unsur-unsur yang paling elektronegatif, oleh karena itu selalu mempunyai bilangan oksidasi (-1), kecuali fluor yang selalu univalen, unsur-unsur ini dapat juga mempunyai bilangan oksidasi (+1), (+III), (+V) dan (+VII). Bilangan oksidasi (+IV) dan (+VI) merupakan anomali, terdapat dalam oksida ClO2, Cl2O6, dan BrO3.(1)Kecenderungan kuat dari atom F dan Cl untuk menarik elektron mengakibatkan bentuk yang sering ditemukan di alam adalah bentuk ion F-dan Cl-, serta kesulitan dalam pembuatan unsur murni dari bentuk ionnya.(Achmad Hiskia. 1991: 146)Dengan perkecualian He, Ne dan Ar, semua unsur dalam tabel berkala membentuk halida. Halida ionik atau kovalen adalah senyawaan umum yang paling penting. Mereka sering paling mudah dibuat dan digunakan secara meluas bagi sintesis senyawa lain. Dalam hal suatu unsur mempunyai lebih dari satu valensi, halida seringkali dikenal sebagai senyawaan tingkat oksidasi. Terdapat juga kimiawi senyawaan halogen organik yang luas dan beragam, senyawaaan fluor, teristimewa dalam hal F menggantikan H secara sempurna yang memilki sifat-sifat khusus.(Cotton & Wilkinson. 1989: 223)Asal kata halogen adalah bahasa Yunani yang berarti produksi garam dengan reaksi langsung dengan logam. Karena kereaktifannya yang sangat tinggi, halogen ditemukan di alam hanya dalam bentuk senyawa. Konfigurasi elektron halogen adalahns2np5, dan halogen kekurangan satu elektron untuk membentuk struktur gas mulia yang merupakan kulit tertutup. Jadi atom halogen mengeluarkan energi bila menangkap satu elektron. Jadi, perubahan entalpi reaksi X(g) + e X-(g) bernilai negatif. Walaupun afinitas elektron didefinisikan sebagai perubahan energi penangkapan elektron, tanda positif biasanya digunakan. Agar konsisten dengan perubahan entalpi, sebenarnya tanda negatif yang lebih tepat.Afiinitas elektron khlorin (348.5 kJmol-1) adalah yang terbesar dan fluorin (332.6 kJmol-1) nilainya terletak di antara afinitas elektron khlorin dan bromin (324.7 kJmol-1). Keelektronegativan fluorin adalah yang tertinggi dari semua halogen.Karena halogen dihasilkan sebagai garam logam, unsurnya dihasilkan dengan elektrolisis. Fluorin hanya berbilangan oksidasi -1 dalam senyawanya, walaupun bilangan oksidasi halogen lain dapat bervariasi dari -1 ke +7. Astatin, At, tidak memiliki nuklida stabil dan sangat sedikit sifat kimianya yang diketahui.Fluorin memiliki potensial reduksi tertinggi (E = +2.87 V) dan kekuatan oksidasi tertinggi di anatara molekul halogen. Flourin juga merupakan unsur non logam yang paling reaktif. Karena air akan dioksidasi oleh F2pada potensial yang jauh lebih rendah (+1.23 V) gas flourin tidak dapat dihasilkan dengan elektrolisis larutan dalam air senyawa flourin. Karena itu, diperlukan waktu yang panjang sebelum unsur flourin dapat diisolasi, dan F. F. H. Moisson akhirnya dapat mengisolasinya dengan elektrolisis KF dalam HF cair. Sampai kini flourin masih dihasilkan dengan reaksi ini.Khlorin, yang sangat penting dalam industri kimia anorganik, dihasilkan bersama dengan natrium hidroksida. Reaksi dasar untuk produksi khlorin adalah elektrolisis larutan NaCl dalam air dengan proses pertukaran ion. Dalam proses ini gas khlorin dihasilkan dalam sel di anoda dan Na+Bromin didapatkan dengan oksidasi Br-dengan gas khlorin dalam air garam. Mirip dengan itu, iodin dihasilkan dengan melewatkan gas khlorin melalui air garam yang mengandung ion I-. Karena gas alam yang didapatkan di Jepang ada bersama di bawah tanah dengan air garam yang mengandung I-, (Ismiariningsih,2013)III. PROSEDUR PERCOBAAN3.1 Alat dan BahanAlat Tabung reaksi Pembakar Bunsen Beker gelas 100mL Kaca arloji SpatulaBahan Mangan (IV) oksida Brom Kertas Indikator Air Brom Karbon tetra klorida Kalium permanganate I2 Klor (Sumber Klor) HCl pekat3.2 Skema Kerja3.2.1 Pembuatan Halogen Pembuatan halogen didasarkan atas oksidasi ion halide2 X ----------------------> X2 + 2eReaksi antara mangan (IV) oksida atau kalium dengan asam klorida, asam bromide atau asam yodidaAsam klorida pekat dengan sesendok KMnO2

Dipanaskan 1mLDiteteskan beberapa tetes pada setengah sendok KMnO2 HASIL

3.2.2 Sifat Fisik HalogenDibuat suatu table untuk membandingkan warna, wujud pada suhu kamar, titik leleh dan titik didih dari Flour, Klor, Brom, dan Yod.

3.2.3 Sifat Kimia Halogena. Reaksi halogen dengan airGas Klor

Dialirkan dalam 5mL air beberapa detikDiuji pH larutan dengan kertas indikatorHASIL

Air

Dimasukkan dalam tabung reaksi sebanyak 5mlDitambahkan 1 tetes Lautan Brom

Dibandingkan halogen yang lebih mudah melaru, pH larutan dan sifat sebagai pengelantangHASIL

b. Kelarutan halogen dalam karbon tetrakloridaAir Klor

Dikocok 3ml dengan 1mL krbon tetrakloridaDiulangi eksperimen dengan 3mL air Brom dengan satu Kristal kecil yodHASIL

3.2.4 Pembuatan Senyawa Halogena. Pembuatan kaporit dan kalium khlorat1. Pembuatan Kaporit 5 gram CaO

Dilarukan dalam 10mL air untuk membuat bubur Bubur

Dimasukkan dalam gelas kimia Digerus hingga membentuk bubur,Ditambahkan air tetes demi tetes bila amsih kental Gas klor

Dibuat dengan mereaksikan KMnO4 dengan HCl atau dengan mereaksikan NaCl, MnO2 dan asam sulfat pekatDialirkan gas klor kedalam nya sampai jenuhLarutan

Dikisatkan hingga semua airnya menguap, HASIL

2. Pembuatan kalium khloratKOH 5 gram

Dilarutkan dalam 25ml aquades Dimasukkan dalam gelas piala 100mLLarutan

Didihkan diatas spritus Dialirkan gas klor yang baru dibuat ke dalam gelas pialaDiuji larutan tersebut dengan kertas lakmus merahDihentikan pengaliran gas klor jika larutan sudah tidak bersifat basa lagiCampuran

DidinginkanDisaring Kristal yang terbentukHASIL

b. Pembuatan asam Bromida (HBr)0,5 gram KBr dan 0,5mL asam posfat

Dimasukkan dalam tabung 1Ditutup tabung dengan sumbat yang dilengkapi pipapengalir gasLarutan perak

Dimasukkan dalam tabung 2Dipanaskan tabung 1 dan dialirkan gas yang terjadi pada tabung 2Diamati apa yang terjadiHASIL

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN4.1 Hasil Pangamatan dan PerhitunganTabel pengamatanNoPerlakuanHasil

1A. Pembuatan Halogen1. I mL asam klorida pekat + 1 gram MnO2 (dipanaskan)

2. 0,5 gram KMnO4 + 7 tetes asam kloridaSebelum dipanaskan warna campuran menjadi hitam, setelah dilakukan pemanasan didasar tabung terdapat endapan berwarna abu-abu , berbau menyengat dan terdapat gelembung-gelembung gas dari campuran yang naik kepermukaan tabung

Ketika KMnO4 diletakkan pada kaca arloji, warna KMnO4 itu hitam. Kemudian ditambahkan dengan HCl pekat ditambahkan ke dalam KMnO4 langsung terjadi reaksi pada KMnO4 dimana menghasilkan gelembung-gelembung gas dan keluar asap yang mengeluarkan aroma busuk yang sangat menyengat. Setelah didiamkan lama warna campuran berubah menjadi ungu.

2B. Sifat Kimia HalogenKelarutan halogen dalam KarbontetrakloridaAir klor 1,5 mL + CCl4 0,5 mLSaat kedua bahan dimasukkan dalam tabung reaksi campuran dikocok, sehingga menghasilkan larutan yang keruh. Saat didiamkan beberapa saat, terlihat ada endapan yang bening didasar tabung reaksi. Larutan menjadi dua lapisan, dimana lapisan bawah berwarna bening (endapan) dan lapisan atas keruh berwarna pink muda

3C. Pembuatan senyawa halogenPembuatan asam bromide (HBr)Tabung 1 diisi dengan 0,5gram KBr dan 0,5mL asam posfat (dipanaskan)Tabung II diisi dengan 2mL larutan perak nitratSebelum dipanaskan Larutan perak dalm tabung II berwarna bening. Setelah dilakukan pemanasan pada tabung I yana kemudian uapnya dialirkan pada tabung II larutan perak nitrat yang awalnya bening berubah warna menjadi pink muda

4.2 PembahasanPercobaan tentang halogen ini bertujuan untuk membandingkan unsur sifat dan reaksi unsur halogen dan mempelajari beberapa cara pembuatan senyawa halogen. Percobaan yang pertama yaitu, pembuatan halogen. Dalam percobaan ini dilakukan dua perlakuan yaitu, menggunakan MnO2 dan KMnO4. Untuk perlakuan pertama mencampurkan 1 mL asm klorida pekat dengan 1 gram MnO2 dengan dipanaskan, hasil yang diperoleh sebelum dipanakan warna campuran menjadi hitam, kemudian setelah dilakukan pemanasan didasar tabung reaksi terdapat endapan berwarna abu-abu , berbau menyengat dan terdapat gelembung-gelembung gas dari campuran yang naik kepermukaan tabung. Yang kedua yaitu mereaksikan KMnO4 dengan HCl, ini 0,5 gram KMnO4 dalam kaca arloji ketika ditambahkan 7 tetes HCl menghasilkan langsung terjadi reaksi pada KMnO4 dimana menghasilkan gelembung-gelembung gas dan keluar asap yang mengeluarkan aroma busuk yang sangat menyengat. Setelah didiamkan lama warna campuran berubah menjadi ungu. Bau menyengat ini merupakan produk dari reaksi yaitu gas klor (Cl2) dengan persamaan reaksi :2KMnO4 + 16HCl 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O i

Dari persamaan reaksi di atas diketahui bahwa ion Cl- pada HCl dioksidasi menjadi gas Cl2, sedangkan KMnO4 direduksi menjadi MnCl2. Reaksi ini berlangsung spontan di mana nilai Eo adalah positif.

Reduksi: 2MnO4- + 16H+ + 10e- 2Mn2+ + H2O Eo=1,51 VOksidasi: 10Cl- 5Cl2 + 10e- Eo=-1,36 V 2MnO4- + 16H++ 10Cl- 2Mn2+ + 5Cl2 + H2OEo=0,15 VSemua halogen mempunyai E0 positif. Hal ini menunjukkan bahwa unsur halogen merupakan osidator dan mempunyai kecenderungan daya oksidasi semakin lemah dengan urutan: F , Cl, Br, I semakin lemah.Harga E0 yang diperoleh dari reaksi HCl pekat dengan KMnO4 menghasilkan nilai positif yang berarti bahwa reaksi berlangsung spontan. Suatu reaksi dapat dikatakan spontan atau tidak dapat dilihat dari kualitas dan ketepatan gas Cl2 yang terbentuk. Juga secara teoritis dilihat dari potensial elektrode standar (Eo).F2 + 2e- 2F-Eo = +2,87 VCl2 + 2e- 2Cl-Eo = +1,36 VBr2 + 2e- 2Br-Eo = +1,07 V I2 + 2e- 2I- Eo = +0,54 VDari data di atas dapat diketahui bahwa F2 merupakan oksidator kuat, dan semakin ke bawah maka daya oksidasi semakin lemah dalam segolongan. Hal inilah yang menyebabkan unsur halogen bagian atas dapat mendesak unsur halogen di bawahnya tetapi tidak dapat sebaliknya, seperti:F2 + 2Cl-2F- + Cl2I2 + 2F- tidak ada reaksiDengan menurunnya daya oksidasi halogen berarti menunjukkan semakin kuat daya reduksi halida, dengan kecenderungan daya reduksi:I- > Br- > Cl- > F-Adapun sifat oksidator pada unsur-unsur halogen dipengaruhi oleh keelektronegatifan yang semakin menurun dari F ke I sehingga flour memiliki keelektronegatifan yang besar dibandingkan unsur halogen lain, yaitu Cl, Br, dan I.Dalam percobaan halogen ini banyak perlakuan yang tidak dilakukan karena bahan yang seharusnya digunakan tidak ada.sehingga praktikan hanya melakukan 3 perlakuan. Namun, berdasarkan literature yang praktikan peroleh untuk percobaan mengenai reaksi kimia halogen yaitu reaksi halogen dengan air. Dalam hal ini praktikan Pertama-tama mengalirkan gas klor ke dalam 120 mL air sehingga akan menghasilkan air klor yang mengandung klor terlarut atau Cl2(aq). Pada saat diuji dengan kertas indikator, pH larutan justru tidak dapat ditentukan. Hal ini mungkin dikarenakan gas klor yang dialirkan merupakan gas klor murni. Bila gas klorin dialirkan ke dalam air maka klorin akan mengalami reaksi disproporsionasi dan reaksi tersebut berada dalam kesetimbangan yang membuat di dalam air masih tetap ada gas klorin sebagai Cl2 yang disebut air klor. Persamaan reaksi yang terjadi adalah:Cl2 (g) + H2O HCl (aq) + HClO (aq)Kemudian direaksikan juga air brom dengan air dan menghasilkan larutan homogen dengan warna bias kuning dan pH = 4. Sedangkan kristal iod yang direaksikan dengan air menghasilkan larutan tidak homogen karena kristal iod melarut sangat lambat dengan warna bias orange dan pH = 5.Air klor mengandung klor terlarut dan campuran dua asam yang terbentuk jika klor direaksikan dengan air, yaitu asam klorida dan asam hipoklorit. Unsur-unsur halogen jika dibandingkan sesuai kemudahannya melarut maka dari atas ke bawah dalam satu golongan akan semakin berkurang. Flourin akan langsung bereaksi menghasilkan gas oksigen, klorin akan mengalami reaksi disproporsionasi yang masih tetap mengandung gas klorin sebagai Cl2, namun Br2 dan I2 tidak bereaksi dalam air dan larutannya disebut air bromin dan air iodin. Selanjutnya untuk percobaan kelarutan halogen dalam karbon tetraklorida menghasilkan larutan yang keruh. Saat didiamkan beberapa saat, terlihat ada endapan yang bening didasar tabung reaksi. Larutan menjadi dua lapisan, dimana lapisan bawah berwarna bening (endapan) dan lapisan atas keruh berwarna pink mudaPercobaan selanjutnya yaitu pembuatan senyawa halogen. Percobaan ini yang praktikan lakukan adalah pembuatan Asam Bromida (HBr) yaitu dengan mengalirkan gas dari tabung reaksi 1 yang di panaskan ke dalam tabung reaksi yang kedua. Diman tabung reaksi pertama berisi 0,5 gram KBr dan 0,5 mL larutan asam posfat, tabung reaksi ke dua berisi 2 mL larutan perak nitrat. Hasil dari reaksi ini adalah sebelum dipanaskan larutan perak dalam tabung II berwarna bening. Setelah dilakukan pemanasan pada tabung I yana kemudian uapnya dialirkan pada tabung II larutan perak nitrat yang awalnya bening berubah warna menjadi pink muda. Reaksi yang terjadi yaitu :3KBr + H3PO4 3HBr + K3PO4 3HBr + 3AgNO3 3AgBr + 3HNO3

V. KESIMPULAN5.1 KesimpulanBerdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:1. Gas klor dapat dibuat dengan mereaksikan HCl pekat dengan KMnO4 dengan reaksi sebagai berikut:2KMnO4(aq) + 16HCl(aq) 2MnCl2(s) + 2KCl(aq) + 5Cl2(g) + 8H2O(aq)1. Pembuatan senyawa halogen, salah satunya pembuatan asam bromide, dengan cara mengalirkan uap dari pemanasan KBr dan asam posfat pasa perak nitrat.

5.2 SaranDiharapkan untuk percobaan selanjutnya, alat dan bahan yang seharusnya digunakan sudah terpenuhi, agar paraktikum dapat berjalan lancer sesuai prosedur.

VI. DAFTAR PUSTAKACotton & Wilkinson. 1989. Kimia Anorganiuk Dasar. Jakarta : UI PressHiskia, Achmad. 1991. Kimia Unsur dan Radiokimia. Bandung: ITBIsmiariningsih. 2013. Halogen. diakses tanggal 28 April 2014http://ismiariningsih.blogspot.com/2013/04/laporan-praktikum-halogen.htmlSyukri. 1999. Kimia Dasar 3. Bandung : ITBTim Kimia Anorganik. 2014. Penuntun Praktikum Kimia Anorganik. Jambi: Universitas Jambi

13