1. HALOGEN DAN GAS MULIA

2. NAMA KELOMPOK ALMIRA SIFAK FAUZIAH NARARIYA AULIA USWATUN HASANAH FEBRI INDRIYANI MEGA ANGGELA SARI YUNI CITRA 3. HALOGEN Fa Clo Berduaan Inget Aturan 4. HALOGEN Nama halogen berasal dari bahasa Yunani yang VII A artinya pembentuk garam. Dinamakan demikian karena unsur-unsur tersebut dapat bereaksi dengan logam membentuk garam. Garam yang terbentuk disebut halida. Misalnya klorin bereaksi dengan natrium membentuk natrium klorida (NaCl), yaitu garam dapur. Dalam sistem periodik, unsur halogen terdapat pada golongan VII A, mempunyai 7 elektron valensi pada subkulit ns2np5. Konfigurai elektron yang demikian membuat unsur-unsur halogen sangat reaktif. Halogen cenderung menyerap satu elektron membentuk ion bermuatan negatif satu.Cl BrI 5. Kelimpahan Halogen di alam Pada umumnya halogen di alam dijumpai dalam bentuk senyawa halida. Flourin ditemukan dalam mineral-mineral pada kulit bumi : Flourspar (CaF2) dan kriolit (Na3AlF6-). Klorin, bromin dan iodin terkandung pada air laut dalam bentuk garam-garam halida dari natrium, magnesium, kalium dan kalsium. Garam halida yang paling banyak adalah NaCl, meliputi 2,8% berat air laut. Jika ditinjau dari harga kemolaran, banyaknya ion halida pada air laut : 0,53 M Cl, 8 x 104 M Br, 5 x 107 M I. 6. Di daerah Chili, Amerika serikat, iodin ditemukan dalam jumlah berlimpah sebagai garam natrium iodat (NaIO3). Beberapa sumber air di negara kita ternyata mengandung natrium iodida (NaI) dalam kadar yang cukup tinggi, misalnya di Watudakon (Mojokerto). Beberapa jenis lumut dan ganggang laut mengandung senyawa iodin. Unsur astatin tidak dijumpai di alam, sebab bersifat 7. Ion Halida di Tubuh Manusia Ion klorida merupakan anion terbanyak yang dikandung oleh plasma darah, cairan tubuh, air susu, air mata, air ludah dan cairan eksresi. Juga getah lambung mengandung 0,37% HCl untuk membantu pencernaan makanan. Ion iodida dikandung oleh kelenjar tiroid dan merupakan komponen yang diperlukan untuk membuat hormon tiroksin C15H11O4NI4). Ion flourida diperlukan untuk mencegah kerusakan gigi, sebab F merupakan komponen pembuat bahan perekat Fluoroapatit [Ca5-(PO4)3F)] yang tedapat pada lapisan email gigi kita. 8. Sifat KeperiodikanFClBrINomor atom9173553Konfigurasi elektron valiensi[He] 2s 2p^5[Ne]3s 3p^5[Ar] 3d^10 4s 4p^5[Kr] 4d^10 5s 5p^5JenisNonlogamNonloga mNonloga mNonlogamWujud (25C)$Gas kuning pucatGas hijau Cairan kekunin merah gan kecoklat anPadatan uang kehitamanTitik leleh (C) $-223-102-7144Titik Didih (C) $-187-3559183Jari-jari kovalen (pm) $7299114133Jari-jari ion (pm)*136181195216Energi ionisasi (kJ/mol)1.6801.2511.1391.003Afinitas elektron (kJ/mol)-328,0-329,0-324,6-295,2Elektronegatovitas4,03,02,82,5Potensial reduksi standar (V)2,871,361,070,53Energi ikatan (kJ/mol)150,6242,7192,5151,0 9. SIFAT KIMIA HALOGEN Kereaktifan unsur non logam dapat dikaitkan dengan kemampuan menarik elektron membentuk ion negatif, semakin negatif nilai afinitas elektron menunjukkan semakin besar kecenderungan menarik elektron, berarti kereaktifan bertambah. Kereaktifan halogen menurun dari flourin ke iodin. 1. Reaksi dengan logam Halogen bereaksi dengan kebanyakan logam Contoh : 2Al + 3 Br2 2 AlBr3 2Fe + 3 Cl2 2 FeCl3 Cu + F2 CuF2 10. 2. Reaksi dengan hidrogen Semua halogen bereaksi dengan hidrogen membentuk hidrogen halide (HX) H2 + X2 2HX3. Reaksi dengan nonlogam dan metaloid tertentu. Contoh Si 2X2 SiX4 2B + 3X2 2BX3 P4 + 6X2 4PX3 P4 + 10X2 4PX5 4. Reaksi dengan hidrokarbon (reaksi subsitusi) Contoh CH4 + Cl2 CHCl3 + HCl Flourin bereaksi hebat, tetapi iodin tidak bereaksi 11. 5. Reaksi dengan air Flourin bereaksi hebat dengan air mebentuk HF dan membebaskan oksigen F2 + H2O 2HF + O2 Halogen lainnya mengalami reaksi disproporsionasi dalam air menurut kesetimbangan berikut X2 + H2O HX + HXO 6. Reaksi dengan basa Klorin, bromin dan iodin mengalami reaksi disproporsionasi Contoh : Cl2(g) + 2NaOH(aq) NaCL(aq) + NaClO(aq) + H2O(l) . 12. 7. Reaksi antar halogen, reaksinya secara umum dapat dinyatakan sebagai berikut: X2 + nY2 2XYn Y = halogen yang lebih elektronegatif n = 1,3,5 dan 7 Daya oksidasi halogen Oleh karena unsur halogen mudah menangkap elektron (mengalami reduksi) maka unsur halogen merupakan zat pengoksidasi (oksidator) yang kuat. Daya oksidasi halogen meningkat dengan berkurangnya nomor atom. Itulah sebabnya suatu unsur halogen dapat mengoksidasi halogen lain di bawahnya, tetapi tidak mampu mengoksidasi halogen yang di atasnya. 13. PEMBUATAN HALOGEN 1.Pembuatan Halogen dalam IndustriFluor (F2) Elektrolisis KHF2, dalam HF bebas air. Fluor yang terbentuk dikompres kedalam tabung baja. Flourin diperoleh melalui proses elektrolisis garam kalium hydrogen flourida (KHF2) dilarutkan dalam HF cair, ditambahkan LiF 3% untuk menurunkan suhu sampai 100oC. Elektrolisis dilaksanakan dalam wajah baj dengan katode baja dan anode karbon. Campuran tersebut tidak boleh mengandung air karena F2yang terbentukakan menoksidasinya. KHF2 K+ + HF2HF2 H+ + 2FKatode : 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). 14. KLOR 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 800oC menjadi 600oC. Katode : Na+ 2e- Na Anode : 2Cl- Cl2 + 2eUntuk 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 + 2eModifilasi proses Deacon Oksidasi gas HCl yang mengandung udara dengan menggunakan katalis tembaga. 4 HCl + O2 2 Cl2 + 2 H2O Berlangsung pada suhu 430oC dan tekanan 200 atm. Hasil reaksinya teercampur 44% N2. 15. 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 16. 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- 5SO42- + 3H+ + H2O +I2 Endapan I2 yang terbentuk disaring dan dimurnikan dengan cara sublimasi. 17. 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 : o Proses Weldon Dengan memanaskan campuran MnO2, H2SO4, dan NaCl Reaksi : MnO2 + 2H2SO4 + 2 NaCl Na2SO4 + MnSO4 + H2O + Cl2 o Mereaksikan CaOCl2 dan H2SO4 CaOCl2 + H2SO4 CaSO4 + H2O + Cl2 o Mereaksikan KMnO4 dan HCl KMnO4 + HCl 2KCl + MnCl2 + 8H2O + 5Cl2 18. 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 : o Mencampurkan CaOCl2, H2SO4, dengan bromida. CaOCl2 + H2SO4 CaSO4 + H2O + Cl2 Cl2 + 2Br- Br2 + 2Cl-o Mencampurkan KMnO4 dan HBr pekat. o Mencampurkan bromide, H2SO4, dan MnO-2. Unsur iodine dapat dibuat dengan cara.o Dengan mereaksikan NaIO3 dan natrium bisilfit. 2NaIO3 + 5N4H2SO3 3NaHSO4 + 2Na2SO4 + H2O + I2o Dalam skala laboratorium pembuatan iodin analog dengan pembuatan bromin, hanya saja bromida diganti dengan iodida. 19. 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 reaksiberikut : 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 + I-2 + 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 20. Klorin Gas Cl2 mempunyai sifat desinfektan, sehingga sering dialirkan pada air kolam renang untuk memusnahkan kuman-kuman berbahaya. Gas Cl2 dapat menarik timah dari kaleng bekas, membentuk SnCl4 kemudian direduksi menjadi timah murni HCl, digunakan untuk membersihkan permukaan logam serta untuk mengekstraksi logam-logam tertentu dari bijihnya. 21. NaCl, dipakai sebagi garam dapur dan sebagi bahan baku pada berbagai jenis industri kimia KCl sebagai pupuk tanaman NH4Cl, elektrolit pengisi batu baterai NaClO, mengoksidasi zat warna sehingga digunakan sebagai zat pengelantang untuk kain dan kertas Kalium kloart, bahan pembuat mercon dan korek api Seng klorida (ZnCl2), bahan pematri (solder) Kalsium hipoklorit (CaCOCl)2 disingkat kaporit, pemusnah kuman pada air ledeng 22. Iodin Sifat Fisika Larutan I2 dalam alkohol yang disebut sebagai tingtur yodium, obat luka agar tidak terkena 85 (210) infeksiKalium iodat (KIO3) yang ditambahkan pada garam dapur, agar tubuh kita memperoleh iodin Perak iodida (AgI), digunakan dalam film fotografi 23. GAS MULIA GAS MULIA He NeArKr Xe RnHeboh Negara Arab Karena Xerangan Ranjau 24. Asal usul nama unsur gas mulia: - Helium Helios (Yunani) : matahari - Argon Argos (Yunani) : malas - Neon Neos (Yunani) : baru - Kripton Kriptos (Yunani) : tersembunyi - Xenon Xenos (Yunani) : asing - Radon Radium 25. Gas-gas ini pun sangat sedikit kandungannya di bumi. dalam udara kering maka akan ditemukan kandungan gas mulia sebagai berikut :Helium = 0,00052 % Neon = 0,00182 % Argon = 0,934 % Kripton = 0,00011 % Xenon = 0,000008 Radon = Radioaktif* Tapi di alam semesta kandungan Helium paling banyak diantara gas mulia yang lain karena Helium meupakan bahan bakar dari matahari. * Radon = amat sedikit jumlahnya di atmosfer atau udara. Dan sekalipun ditemukan akan cepat berubah menjadi unsur lain, karena radon bersifat radio aktif. Dan karena jumlahnya yang sangat sedikit pula radon disebut juga sebagi gas jarang. 26. Sifat Sifat Gas Mulia Gas tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau, satu-satunya kelompok gas yang partikel berwujud atom tunggal (monoatomik), sehingga stabil (sukar bereaksi dengan unsur lain). Kestabilan unsur gas mulia disebabkan : (1) kulit terluarnya 8 e(kecuali He 2 e-), sehingga sukar bereaksi dengan unsur lain, (2) harga EI unsur-unsur gas mulia sangat tinggi, sehingga sukar bereaksi dengan unsur-unsur lain. 27. SIFAT FISIKA GAS MULIA Sifat keperiodikanHeNeArKrXeRn210183654861s[He] 2s 2p^6[Ne] 3s 3p^6[Ar] 4s 4p^6 3d^10[Kr] 4d^10 5s 5p^6[Xe] 4f^14 5d^10 6s 6p^60,931,21,21,541,542,202.6402.0802.0801.5201.3501.0400,180,90,91,83,7510,09Titik didih ( C)268,6-245,92-245,92-185,7-152,3-61,8Titik leleh ( C)-272-189,67-189,67-189,2-156,6-7148-120-120-96-96-Nomor atom Konfigurasi elektron valensi Jari-jari atom (A) Energi ionisasi (kJ/mol) Densitas (kg/m)Afinitas elektron (kJ/mol) 28. Sifat Fisis Gas mulia merupakan unsur gas pada suhu kamar dan mendidih hanya beberapa derajat di atas titik cairnya. Jari-jari, titik leleh serta titik didih gasnya mulanya bertambah seiring bertambahnya nomor atom. Sedangkan energi pengionnya berkurang. Dari data-data di atas kita bisa lihat bahwa nomor atom, jari-jari atom, massa atom, massa jenis, titik didih, titik beku, entalpi peleburan dan entalpi penguapan selalu bertambah dari He ke Rn. Sedangkan energi ionisasi mengalami penurunan dari He ke Rn. Beberapa dari sifat tersebut mengalami kenaikan karena gaya london terutama pada entalpi peleburan dan entalpi penguapan. Elektron valensi gas mulia sudah memenuhi kaidah Duplet untuk He dan kaidah Oktet untuk Ne, Ar, Kr, Xe dan Rn. Sedangkan untuk He, Ne, Ar tidak memiliki nilai keelektronegatifan. Dan bilangan oksidasi yang di atas adalah bilangan oksidasi yang sudah di ketahui hingga sekarang. Gaya tarik menarik antarmolekulnya hanyalah gaya London (gaya dispersi) yang lemah. Oleh karena itu, gas mulia hanya akan menjadi cair atau padat jika energi molekul-molekulnya menjadi sangat dilemahkan yaitu pada suhu yang sangat rendah. 29. Sifat Kimia Kereaktifan gas mulia akan berbanding lurus dengan jari-jari atomnya, jadi kereaktifan gas mulia akan bertambah dari He ke Rn hal ini disebabkan pertambahan jari-jari atom menyebabkan daya tarik inti terhadap elektron kulit luar berkurang, sehingga semakin mudah ditarik oleh atom lain. Tetapi gas mulia adalah unsur yang tidak reaktif karena memiliki konfigurasi elektron yang sudah satbil, hal ini didukung kenyataan bahwa gas mulia di alam selalu berada sebagai atom tunggal atau monoatomik. Tetapi bukan berarti gas mulia tidak dapat berreaksi, hingga sekarang gas mulia periode 3 ke atas (Ar, Kr, Xe, Rn) sudah dapat berreaksi dengan unsur yang sangat elektronegatif seperti Flourin dan Oksigen. 30. Pembuatan Gas Mulia Gas helium mempunyai titik didih yang sangat rendah, yaitu -268,8 0C sehingga pemisahan gas helium dari gas alam dilakukan dengan cara pengembunan (liquefaction) sampai gas alam akan mencair (sekitar -156 0C) dan gas helium terpisah dari gas alam. Pembuatan Ne, Ar, Kr, dan Xe dilakukan dengan Proses Destilasi Bertingkat. 31. Gas mulia di industri diperoleh sebagai hasil samping dalam industri pembuatan gas nitrogen dan gas oksigen dengan proses destilasi udara cair. Pada kolom pemisahan gas argon bercampur dengan banyak gas oksigen dan sedikit gas nitrogen . menghilangkan gas oksigen -> proses pembakaran secara katalitik dengan gas hidrogen, dikeringkan untuk menghilangkan air yang terbentuk. menghilangkan gas nitrogen -> , destilasi sehingga dihasilkan gas argon dengan kemurnian 99,999%. Gas Neon akan terkumpul dalam kubah kondensor sebagai gas yang tidak terkonsentrasi (tidak mencair). Gas kripton dan xenon terkumpul di dalam kolom oksigen cair di dasar kolom destilasi utama. Dengan pengaturan suhu sesuai titik didih, maka masingmasing gas akan terpisah. 32. Kegunaan Gas Mulia Helium - Sebagai pengisi Balon udara, hal ini dikarenakan helium adalah gas yangHelium merupakan zat yang ringan dan tidak muadah terbakar, Helium biasa digunakan untuk mengisi balon udara, dan helium yang tidak reaktif digunakan untuk mengganti nitrogen untuk membuat udara buatan yang dipakai dalam penyelaman dasar laut. Helium yang berwujud cair juga dapat digunakan sebagai zat pendingin karena memiliki titik uap yang sangat rendah. 33. Neon Neon biasanya digunakan untuk mengisi lampu neon. Selain itu juga neon dapat digunakan untuk berbagi macam hal seperti indicator tegangan tinggi, zat pendingin, penangkal petir, dan mengisi tabung televise. Argon Argon dapat digunakan dalam las titanium dan stainless steel. Argon juga digunakan dalam las dan sebagai pengisi bola lampu pijar. Kripton Kripton bersama argon digunakan sebagai pengisi lampu fluoresen bertekanan rendah. Krypton juga digunakan dalam lampu kilat untuk fotografi kecepatan tinggi. 34. Xenon Xenon dapat digunakan dalam pembuatan lampu untuk bakterisida (pembunuh bakteri) dan pembuatan tabung elektron. Radon Radon dapat digunakan dalam terapi kanker karena bersifat radioaktif. Radon juga dapat berperan sebagai sistem peringatan gempa, Karena bila lepengn bumi bergerak kadar radon akan berubah sehingga bias diketahui bila adanya gempa dari perubahan kadar radon. 35. Sesi Tanya Jawab 1. 2. 3. 4.Nur (kel 2) : Penjelasan dari proses weldon Edi (kel. 5) : Unsur yang elektronegativ? Bagas : mulia kenapa dikatakan stabil? Laila Kel 3 : Mengapa gas helium mempunai titik didih yang sangat rendah? 5. Umi (4): mengapa helium bisa digunakan sebagai pengisi balon udara dan mengapa tidak bisa diganti nitrogen? 36. MATUR NUWUUUUUN