Sifat dan Pembuatan Unsur Halogen Halogen, yang terdiri dari fluor, klor, brom, dan iod, tidak pernah ditemukan dalam keadaan bebas di alam karena tingkat reaktifitasnya yang sangat tinggi (Brady, 1990: 791). Oleh karena itu, halogen hanya ditemukan sebagai anion dalam bentuk garam dan mineral (Mc. Murry dan Fay, 2000: 225). Halogen merupakan unsur-unsur nonlogam di mana terdapat dalam bentuk molekul diatomik. Halogen mempunyai konfigurasi elektron valensi ns2 np5 (Mc. Murry dan Fay, 2000: 225).Berdasarkankonfigurasi elektronnya, halogen menempati golongan VIIA dalam tabel periodik. Atom-atom unsur halogen memiliki afinitas elektron tinggi sehingga mudah menerima elektron membentuk konfigurasi elektron gas mulia. Oleh sebab itu, unsur-unsur halogen tidak pernah ditemukan dalam keadaan unsur bebas di alam. Kecuali gas mulia, halogen mempunyai energi ionisasi dan elektronegatifitas yang paling tinggi dari golongan unsur manapun. Dari unsur golongan VII A, fluorlah yang paling erat mengikat elektron-elektronnya, dan iod yang paling lemah. Kecenderungan ini bisa dikaitkan dengan ukuran atom halogen (Keenan, dkk, 1992: 228).1.Kelimpahan Unsur Halogen.Halogen umumnya terdapat dalam bentuk garamnya. Oleh sebab itu, unsur-unsur golongan VIIA dinamakan halogen, artinya pembentuk garam (halos dan genes, halos = garam; genes = pembentuk atau pencipta). Fluorin dan klorin merupakan unsur halogen yang melimpah di alam. Fluorin terdapat dalam mineral fluorapatit, 3Ca3(PO4)2.CaF2dan mineral fluorit, CaF2. Bentuk kedua mineral tersebut ditunjukkan pada Gambar 3.6.

Gambar 3.6 Mineral fluoroapatit dan fluorit (fluorosfar)Klorin melimpah dalam bentukNaClterlarut di lautan maupun sebagai deposit garam. Bromin kurang melimpah, terdapat sebagai ion Br dalam air laut. Iodin terdapat dalam jumlah sedikit sebagai NaI dalam air laut dan sebagai NaIO3bersama-sama garam nitrat. Unsur astatin tidak dijumpai di alam sebab bersifat radioaktif sehingga mudah berubah menjadi unsur lain yang lebih stabil.2. Sifat-Sifat Unsur Halogen.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 mudah menguap, cairan dan uapnya berwarna cokelat-kemerahan. Iodin berupa zat padat berwarna hitam mengkilap yang dapat menyublim menghasilkan uap berwarna ungu (lihat Gambar 3.7).Unsur-unsur halogen mudah dikenali dari bau 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.

Gambar 3.7 Kristal Iodium apabila dipanaskan tidak mencair, tetapi menyublim.Kenaikan titik leleh dantitik didihdari atas ke bawah 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. Kereaktifan halogen dapat dipelajari dari jari-jari atomnya. Dari atas ke bawah, jari-jari atom meningkat sehingga gaya tarik inti terhadap penerimaan (afinitas) elektron makin lemah. Akibatnya, kereaktifan unsur-unsur halogen dari atas ke bawah berkurang. Kereaktifan halogen dapat juga dipelajari dari afinitas elektron. Makin besar afinitas elektron, makin reaktif unsur tersebut. Dari atas ke bawah dalamtabel periodik, afinitas elektron unsur-unsur halogen makin kecil sehingga kereaktifannya: F Cl Br I.Oleh karena unsur halogen mudah menerima elektron maka semua unsur halogen merupakanoksidatorkuat. Kekuatan oksidator halogen menurun dari atas ke bawah dalam tabel periodik. Hal ini dapat dilihat dari potensial reduksi standar:F2+ 2e 2FE = +2,87 VCl2+ 2e 2ClE = +1,36 VBr2+ 2e 2BrE = +1,07 VI2+ 2e 2IE = +0,54 VBerdasarkan data potensialreduksi standardapat disimpulkan bahwa F2merupakan oksidator paling kuat. Oleh karena itu, unsur halogen dapat mengoksidasi halogen lain yang terletak di bawahnya dalam tabel periodik, tetapi reaksi kembalinya tidak terjadi. Kekuatan oksidator F2, Cl2, Br2, dan I2dapat dilihat dari reaksi antarhalogen. Gas fluorin dapat mengoksidasi unsur-unsur halogen yang berada di bawahnya: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 jika gas klorin ditambahkan ke dalam larutan yang mengandung ion Bratau ion I, akan terbentuk bromin dan iodin.Cl2(aq) + 2Br(aq) 2Cl(aq) + Br2(aq)Cl2(aq) + 2I(aq) 2Cl(aq) + I2(aq)Reaksi Cl2dengan Bratau Idapat digunakan untuk identifikasi bromin dan klorin dalam suatu senyawa ion.Nilai GGL dapat dipakai untuk meramalkan kespontanan reaksi. Pada reaksi halogen dan air, nilai GGL dapat dihitung dari potensial reduksi standar, misalnya:2F2(g) + 2H2O(l) 4HF(aq) + O2(g) E = 2,05 VOleh karenapotensial selsangat tinggi maka reaksi fluorin dan air berlangsung sangat dahsyat. Reaksi gas Cl2, Br2, dan I2dengan air menghasilkan nilai GGL berturut-turut 0,54 volt; 0,24 volt; dan 0,28 volt. Berdasarkan nilai GGL, gas Cl2dan Br2dapat bereaksi, sedangkan I2tidak bereaksi.Cl2(g) + H2O(l) HClO(aq) + HCl(aq)Br2(aq) + H2O(l) HBrO(aq) + HBr(aq)Kelarutan halogen dalam air beragam. Gas F2bereaksi dengan air membentuk HF. Gas Cl2dan Br2larut baik dalam air, sedangkan I2sukar larut dalam air. Agar I2dapat larut dalam air, harus ditambah KI karena terbentuk senyawa kompleks I3.KI(aq) + I2(s) KI3(aq)Halogen dapat bereaksi dengan hampir semua unsur, baik unsur logam maupun nonlogam. Demikian pula dengan sesama halogen dapat membentuk senyawa antarhalogen, seperti ClF, BrF, IBr, ClF3, ClF5, dan IF7. Pada senyawa antarhalogen, biloks positif dimiliki oleh halogen dengan keelektronegatifan lebih kecil. Misalnya, dalam molekul ClF3, biloks Cl = +3 dan biloks F = 1. Halogen bereaksi dengan logam membentuk senyawa ionik. Dengan unsur bukan logam, halogen membentuk senyawa kovalen. Baik dalam senyawa ionik maupunkovalen, pada umumnya halogen memiliki bilangan oksidasi 1. Semua unsur halogen dapat membentuk asam okso, kecuali fluorin. Bilangan oksidasinya mulai dari +1, +3, +5, dan +7. Contohnya dapat dilihat pada Tabel 3.5.Tabel 3.5 Senyawa Halogen yang Dapat Membentuk Asam OksoHalogenHipohalidaHalitHalatPerhalat

KlorinHClOHClO2HClO3HClO4

BrominHBrOHBrO2(*)HBrO3HBrO4(*)

IodinHIOHIO2(*)HIO3HIO4

Reaksi-reaksi halogen sebagai berikut.a. Reaksi Halogen dengan LogamHalogen bereaksi dengan semua logam dalam sistem periodik unsur membentuk halida logam. Jika bereaksi dengan logam alkali dan alkali tanah, hasilnya (halida logam) dapat dengan mudah diperkirakan, sedangkan bila bereaksi dengan logam transisi, produk (halida logam) yang terbentuk tergantung pada kondisi reaksi dan jumlah reaktannya (Mc. Murry dan Fay, 2000: 226).Reaksi: 2 M +nX2 2 MXn, dengan: M = logam X = F, Cl, Br, ITidak seperti unsur logam, semakin ke bawah halogen menjadi kurang reaktif karena afinitas elektronnya semakin berkurang, atau dengan kata lain F2 > Cl2 > Br2 > I2 (Mc. Murry dan Fay, 2000: 227).b. Reaksi Halogen dengan HidrogenHalogen bereaksi dengan gas hidrogen membentuk hidrogen halida (HX). Hidrogen halida sangat berharga karena bersifat asam jika dilarutkan dalam air. Kecuali hidrogen fluorida, semua hidrogen halida yang lain merupakan asam kuat jika dimasukkan ke dalam larutan (Mc. Murry dan Fay, 2000: 227).Reaksi: H2(g)+ X2 2HX(g), dengan X = F, Cl, Br, Ic. Reaksi Halogen dengan Halogen LainHalogen mempunyai molekul diatomik, maka tidaklah mengherankan jika dapat terjadi reaksi antarunsur dalam golongan halogen. Reaksi antarhalogen ini dapat disamakan dengan proses redoks, di mana unsur yang lebih reaktif merupakan oksidator, sedangkan unsur yang kurang reaktif merupakan reduktor (Mc. Murry dan Fay, 2000: 227).Reaksi: X2 + Y2 2 XY,dengan X, Y = F, Cl, Br, IContohReaksi Antar halogenTuliskan persamaan setara untuk reaksi berikut jika dapat bereaksi.(a) I(aq) + Br2(l)(b) Cl(aq) + I2(s)Jawab(a) Br2dapat mengoksidasi ion halogen yang berada di bawahnya pada tabel periodik. Dengan demikian, Br2akan mengoksidasi I:2I(aq) + Br2(l) 2Br(aq) + I2(s)(b) Ion Cladalah ion halogen berada di atas iodium dalam tabel periodik. Oleh karena itu, I2tidak dapat mengoksidasi Cl. Jadi, tidak akan terjadi reaksi:Cl(aq) + I2(s) /3. Pembuatan dan Kegunaan Unsur HalogenGas F2merupakan oksidator kuat sehingga hanya dapat dibuat melalui elektrolisis garamnya, yaitu larutan KF dalam HF cair. Dalam elektrolisis dihasilkan gas H2di katode dan gas F2di anode. Perhatikan Gambar 3.8

Gambar 3.8Pembuatan gas F2secara ElektrolisisGas F2diproduksi secara komersial untuk bahan bakar nuklir uranium. Logam uranium direaksikan dengan gas fluorin berlebih menghasilkan uranium heksafluorida, UF6(padatan berwarna putih dan mudah menguap). Gas Cl2dibuat melalui elektrolisis lelehan NaCl, reaksinya:Anode: Cl(l) Cl2(g)Katode: Na+(l) Na(s)Gas Cl2digunakan sebagai bahan dasar industri plastik, seperti vinil klorida, CH2=CHCl (untuk PVC), CCl4(untuk fluorokarbon), dan CH3Cl (untuk silikon dan TEL). Dalam jumlah besar, klorin digunakan untuk desinfektan, pemutih, pulp kertas, dan tekstil. Gas Br2dibuat dari air laut melalui oksidasi dengan gas Cl2. Secara komersial, pembuatan gas Br2sebagai berikut.a. Air laut dipanaskan kemudian dialirkan ke tanki yang berada di puncak menara.b. Uap air panas dan gas Cl2dialirkan dari bawah menuju tanki. Setelah terjadi reaksi redoks, gas Br2yang dihasilkan diembunkan hingga terbentuk lapisan yang terpisah. Bromin cair berada di dasar tangki, sedangkan air di atasnya.c. Selanjutnya bromin dimurnikan melalui distilasi.Bromin digunakan dalam industri untuk membuat senyawa metil bromida, CH3Br (sebagai pestisida), perak bromida (untuk film fotografi), dan alkali bromida (untuk sedatif).

Gambar 3.9 (a) Gas Br2 dibuat dari air laut melalui oksidasi dengan gas Cl2. (b) Pelat film ini dilapisi oleh AgBr, yang sensitif terhadap cahaya.Gas I2diproduksi dari air laut melalui oksidasi ion iodida dengan oksidator gas Cl2. Iodin juga dapat diproduksi dari natrium iodat (suatu pengotor dalam garam (Chili, NaNO3) melalui reduksi ion iodat oleh NaHSO3. Iodin digunakan untuk membuat senyawa AgI sebagai film fotografi dan KI sebagai nutrisi dan makanan ternak. Beberapa kegunaan senyawa halogen dijabarkan pada Tabel 3.6.Tabel 3.6 Beberapa Kegunaan Senyawa HalogenSenyawaKegunaan

AgBr, AgIFilm fotografi

CCl4Industri fluorokarbon

CH3BrPestisida

C2H4Br2Penangkapan timbal dalam gasolin

C2H4ClIndustri polivinil klorida dan plastik

C2H5ClIndustri TEL

HClPengolahan logam dan makanan

NaClOPemutih pakaian dan industri hidrazin

NaClO3Pemutih kertas dan pulp

KINutrisi manusia dan suplemen makanan hewan

4.Sifat dan Pembuatan Senyawa Halogen.Senyawa halogen yang penting adalah asam hidrogen halida (HX), asam okso-halida (HXOn), dan garamnya (MX). Setiap unsur halogen dapat membentuk senyawa biner dengan hidrogen: HF, HCl, HBr, dan HI. Semuanya merupakan gas tak berwarna dengan bau sangat tajam. Titik didih asam halida meningkat dari atas ke bawah dalam sistem periodik (HCl = 85C; HBr = 67C; HI = 35C), kecuali HF memiliki titik didih paling tinggi, yaitu 20C. Penyimpangan ini sebagai akibat adanya ikatan hidrogen antarmolekul HF yang sangat kuat dibandingkan asam-asam halida yang lain. Kekuatan asam halida di dalam pelarut air meningkat dari atas ke bawah dalam tabel periodik. Hal ini disebabkan oleh jari-jari atom halogen yang makin besar sehingga kemampuan menarik atom H makin lemah, akibatnya atom H mudah lepas. Asam-asam halida di dalam air terionisasi sempurna, kecuali asam fluorida tergolong asam lemah dengan derajat ionisasi 2,9%. Persamaan ionisasinya:HF(aq) H+(aq) + F(aq)Asam-asam halida dapat disintesis langsung dari unsur-unsurnya, seperti berikut ini.a. Gas F2dan H2bereaksi sangat dahsyat membentuk senyawa HF, tetapi reaksinya tidak memiliki nilai komersial, sebab gas F2sendiri dibuat dari penguraian HF.H2(g) + F2(g) 2HF(g)b. Senyawa HCl dibuat melalui reaksi gas Cl2dan H2berlebih.H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g)c. HBr dan HI dibuat dengan cara serupa, tetapi menggunakan katalis platina sebab reaksi tanpa katalis sangat lambat.H2(g) + Br2(g)Pt2HBr(g)H2(g) + I2(g)Pt2HI(g)Umumnya, asam-asam halida disintesis melalui pemanasan garam halida dengan asam yang tidak mudah menguap, seperti berikut ini.a. HF, dibuat dari garam CaF2 dan asam sulfat pekat. Reaksinya:CaF2(s) + H2SO4(l)CaSO4(s) + 2HF(g)b. HCl, dibuat dari natrium klorida dan asam sulfat pekat. Reaksinya:NaCl(s) + H2SO4(l)NaHSO4(s) + HCl(g)Pada suhu tinggi, hasil yang terbentuk adalah natrium sulfat:NaCl(s) + NaHSO4(l)Na2SO4(s) + HCl(g)c. HBr dan HI, tidak dapat dibuat dengan H2SO4, sebab dapat mengoksidasi Brdan Imenjadi unsur-unsurnya. Dalam hal ini digunakan asam fosfat. Reaksinya:NaBr(s) + H3PO4(l)HBr(g) + NaH2PO4(s)Kegunaan utama HF adalah sebagai bahan baku pembuatan CCl3F, freon, dan teflon (Gambar 3.10).

Gambar 3.10 Polimer jenis politetrafluoroetilen (teflon) juga merupakan senyawakarbon yang mengandung gugus fluorin. Senyawa CCl3F digunakan sebagai pendingin dan bahan bakaraerosol, yang disintesis dari CCl4dan HF dengan antimon pentafluorida sebagai katalis. Reaksinya:CCl4(l) + HF(g)SbF5CCl3F(aq) + HCl(g)Larutan HF dapat digunakan untuk mengetsa (melukis) gelas (Gambar 3.11).

Gambar 3.11Larutan HF dapat digunakan untuk mengetsa (melukis) gelas.Kegunaan utama HF yang lain adalah sebagai cairan elektrolit dalam pengolahan mineralaluminiumdan untuk mengetsa gelas. Dalam etsa gelas, HF bereaksi dengan silika (SiO2), kemudian bereaksi dengan gelas. Reaksinya:6HF(aq) + SiO2(s) H2SiF6(aq) + 2H2O(l)SilikaCaSiO3(s) + 8HF(aq) H2SiF6(aq) + CaF2(aq) + 3H2O(l)Gelas Asam heksafluorosilikatSenyawa HCl adalahasamkeempat yang penting bagi industri asam setelah asam sulfat, fosfat, dan nitrat. Asam ini digunakan untuk membersihkan permukaan logam dari oksida (disebut pickling) dan untuk mengekstrak bijih logam tertentu, seperti tungsten. Dalam elektrolisis larutan NaCl, gas Cl2yang dihasilkan pada anode dapat bereaksi dengan larutan NaOH yang dihasilkan di katode membentuk natrium hipoklorit. Reaksinya:Cl2(g) + 2NaOH(aq) NaClO(aq) + NaCl(aq) + H2O(l)Larutan NaClO digunakan sebagai pemutih pada industri tekstil. Ion hipoklorit tidak stabil, dan terdisproporsionasi membentuk ion klorat, ClO3dan ion klorida, Cl. Reaksinya:3ClO(aq) ClO3(aq) + 2Cl(aq

Kegunaan Halogen dan Senyawa Halogen -1. Fluorin dan SenyawanyaKeberadaan fluorin di alam paling banyak dan paling reaktif. Fluor ditemukan pada mineral fluorspar (CaF2), kriolit (Na3AlF6), dan flouroapatit (Ca5(PO4)3F). Selain itu unsur ini ditemukan pada gigi manusia dan hewan, walaupun dalam kadar rendah.Fluordapat diperoleh dengan menggunakanproses Moissan, sesuai dengan nama orang yang pertama kali mengisolasi fluorin, H. Moissan (1886). Proses ini menggunakan metode elektrolisis HF terlarut dalam leburan KHF2.Reaksi: 2 HF H2(g)+ F2(g)F2disimpan dalam wadah Ni atau Cu, karena permukaan dari wadah logam akan membentuk pelindung dari lapisan fluorida.Kegunaan senyawa fluorin, antara lain:a. CCl2F2(freon-12), digunakan sebagai zat pendingin pada lemari es dan AC.b. Na2SiF6, bila dicampur dengan pasta gigi akan berfungsi untuk menguatkan gigi.c. NaF, dapat digunakan dalam proses pengolahan isotop uranium, yaitu bahan bakar reaksi nuklir.d. Teflon, bahan plastik tahan panas.Asam fluorida, digunakan untuk mengukir (mensketsa) kaca karena dapat bereaksi dengan kaca.2. Klorin dan SenyawanyaKlorin terkandung di dalam air laut dalam bentuk garam (NaCl) dengan kadar 2,8%. Sifat oksidator yang tidak sekuat F2menyebabkan klorin dapat diproduksi dengan menggunakan cara elektrolisis maupun oksidasi.Klorin dapat dibuat menggunakan beberapa cara, yaitu:a. Proses Deacon (oksidasi)HCl dicampur dengan udara, kemudian dialirkan melalui CuCl2yang bertindak sebagai katalis. Reaksi terjadi pada suhu 430 C dan tekanan 20 atm.Reaksi: 4 HCl + O2CuCl2 2 H2O + 2 HCl2b. Elektrolisis larutan NaCl menggunakan diafragmaReaksi: 2 NaCl + 2 H2O -elektrolisis 2K2NaOH + H+2AClc. Elektrolisis lelehan NaClReaksi: 2 NaCl elektrolisis KNa+2AKegunaan senyawa klorin, antara lain:a. Cl2, digunakan sebagai disinfektan untuk membunuh kuman yang dapat menyebabkan berbagai penyakit.b. NaCl, digunakan sebagai garam dapur.c. KCl, digunakan untuk pupuk.d. NH4Cl, digunakan sebagai elektrolit pengisi batu baterai.e. NaClO, dapat mengoksidasi zat warna (pemutih), sehingga dapat digunakan sebagaibleaching agent, yaitu pengoksidasi zat warna.f. Kaporit (Ca(OCl)2), digunakan sebagai disinfektan pada air.g. ZnCl2, sebagai bahan pematri atau solder.h. PVC, digunakan pada industri plastik untuk pipa pralon.i. Kloroform (CHCl3), digunakan sebagai pelarut dan obat bius pada pembedahan.3. Bromin dan SenyawanyaBromin dapat ditemukan dalam air laut. Sifat oksidator bromin tidak terlalu kuat. Bromin dapat diperoleh dengan beberapa cara. Pada skala industri, bromin dihasilkan dengan cara mengekstraksi air laut. Hal ini dikarenakan kandungan air laut akan Br tinggi (kira-kira 70ppm). Mula-mula pH air laut dibuat menjadi 3,5 dan kemudian direaksikan dengan Cl2(g)untuk mengoksidasi Br menjadi Br2(g).Reaksi: Cl2(g)+ 2 Br(aq)Br2(g)+ 2 Cl(aq)Kegunaan senyawa bromin antara lain:a. NaBr, sebagai obat penenang saraf.b. AgBr, untuk film fotografi. AgBr dilarutkan dalam film gelatin, kemudian film dicuci dengan larutan Na2S2O3untuk menghilangkan kelebihan AgBr, sehingga perak akan tertinggal pada film sebagai bayangan hitam.c. CH3Br, sebagai bahan campuran zat pemadam kebakaran.d. C2H4Br2, ditambahkan pada bensin agar timbal (Pb) dalam bensin tidak mengendap karena diubah menjadi PbBr2.4. Iodin dan SenyawanyaSenyawa iodin yang paling banyak ditemukan adalah NaNIO3yang bercampur dengan NaNO3. Iodin meskipun padat, tetapi mudah menyublim karena mempunyai tekanan uap yang tinggi.Dalam skala industri, iodin diperoleh dengan mereaksikan NaIO3dengan natrium bisulfit (NaHSO3). Endapan I2yang didapat, disaring dan dimurnikan.Reaksi: 2 NaIO3+ 5 NaHSO33 NaHSO4+ 2 Na2SO4+ H2O + I2Kegunaan senyawa iodin, antara lain:a. I2dalam alkohol, digunakan sebagai antiseptik luka agar tidak terkena infeksi.b. KIO3, sebagai tambahan yodium dalam garam dapur.c. I2, digunakan untuk mengetes amilum dalam industri tepung.d. NaI, bila ditambahkan pada garam dapur dapat digunakan untuk mengurangi kekurangan yodium yang akan menyebabkan penyakit gondok.e. Iodoform (CHI3), sebagai disinfektan untuk mengobati borok.http://budisma.web.id/materi/sma/kimia-kelas-xii/kegunaan-halogen-dan-senyawa-halogen/

Brom adalah agen pemutih dan umum digunakan untuk mensterilkan air misalnya pada kolam renang.Strip tes bromin juga digunakan untuk mendeteksi fenol, alkalinitas, pH, dan kesadahan air.