HALOGEN

	Kimia Anorganik
	Halogen

Disusun oleh :

Aplik Sumas Arifin

HALOGEN

Unsur-unsur yang terletak pada golongan VIIA dalam tabel periodik diberi nama unsur halogen. Halogen dalam bahasa Yunani halos dan genes yang artinya  pembentuk garam (halos=garam, genes= pembentuk). Dinamakan demikian karena unsur tersebut dapat bereaksi langsung dengan logam alkali membentuk garam.  Unsur nonlogam yang termasuk ke dalam golongan Halogen yaitu Fluor (F), Klor (Cl), Brom (Br), Iodium (I), dan Astatin (At).

Halogen merupakan unsur nonlogam paling reaktif. Unsur-unsur ini tidak ditemukan di alam dalam keadaan bebas, melainkan dalam bentuk garamnya. Konfigurasi elektron halogen adalah ns²np⁵ atau pada kulit terluar adalah tujuh elektron, dan halogen kekurangan satu elektron untuk membentuk struktur gas mulia yang merupakan kulit tertutup. Atom halogen mengeluarkan energi bila menangkap satu elektron. Jadi, perubahan entalpi reaksi X(g) + e → X^-(g) bernilai negatif. Konfigurasi elektron atom unsur halogen dapat dilihat pada tabel.

Unsur	Simbol	No.Atom	Konfigurasi Elektron
Fluorin	F	9	(He) 2s2 2p5
Klorin	Cl	17	(Ne) 3s2 3p5
Bromin	Br	35	(Ar) 3d10 4s2 4p5
Iodin	I	53	(Kr) 4d10 5s2 5p5
Astatin	At	85	(Xe) 4f14 5d10 6s2 6p5

Unsur Astatin adalah unsur buatan yang tidak stabil karena bersifat radioaktif. Unsur-unsur halogen dalam keadaan bebas terdapat sebagai molekul diatomok Fluor (F₂), Klor (Cl₂), Brom (Br₂), Iodium (I₂), dan Astatin (At₂).

1.   SIFAT HALOGEN

Sifat-sifat unsur halogen dapat dilihat dari sifat fisis dan sifat kimianya. Sifat fisi antara lain titik leleh, titik didih, dan warna, sedangkan sifat kimianya dapat dilihat dari kereaktifan unsur halogen tersebut.

A.   Sifat Fisis

Sifat-Sifat	Unsur
	Fluorin	Klorin	Bromin	iodin	Astatin
Nomor Atom	9	17	35	53	85
Massa atom relatif	18,99	35,5	79,9	126,9	210
Titik Leleh ( )	-219,62	-100,98	-7,25	113,5	302
Titik Didih ( )	-188,14	-34,6	58,78	184,35	337
Rapatan pada 25(gram/cm3)	1,108	1,367	3,119	4,93	-
Warna	kuning	kuning-hijau	merah tua	Ungu-hitam	-
Energi ionisasi (kJ/mol)	1681	1251	1139,9	1008,4	930
Afinitas elektron(kJ/mol)	328	349	324,7	295,2	270
Keelektronegatifan	3,98	3,16	2,96	2,66	2,2
Jari-jari ion (Å)	1,33	1,81	1,96	2,2	2,27
Jari-jari atom (Å)	0,64	0,99	1,14	1,33	1,4
Potensial reduksi standar(volt)	2,87	1,36	1,07	0,54	-0,2
	F2/F-	Cl2/Cl-	Br2/Br-	I2/I-	At2/At-

1.      Jari-jari atom unsur halogen bertambah dari fluorin sampai astatin. Demikian pula jari-jari ion negatifnya. Ion negatif terbentuk apabila atom netral mengikat elektron, sehingga jari-jari ion negatif lebih besar daripada jari-jari atom netralnnya.

2.      Titik didih dan titik leleh dari fluorin sampai iodin bertambah besar, karena ikatan antar molekulnya makin besar pula. Antara molekul-molekul halogen padat dan cair terdapat ikatan Van der Waals yang lemah.

3.      Wujud halogen pada suhu kamar, flourin dan klorin berupa gas, bromin berupa zat cair yang mudah menguap, sedangkan iodin berupa zat padat yang mudah menyublim.Pemanasan iodin padat pada tekanan atmosfer tidak membuat unsur itu meleleh, tetapi langsung menyublim. Hal ini terjadi karena tekanan uap iodin padat pada suhu kamar lebih besar dari 1 atm.

Kecenderungan titik leleh dan titik didih halogen tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut. Molekul halogen (X₂) bersifat nonpolar, dengan demikian gaya tarik- menarik antarmolekul halogen merupakan gaya dispersi. Sebagaimana diketahui, gaya dispersi bertambah besar sesuai dengan pertambahan massa molekul (Mr ). Itulah sebabnya mengapa titik leleh dan titik didih halogen meningkat dari atas ke bawah dalam tabel periodik unsur.

4.      Warna gas fluorin adalah kuning muda, gas klorin berwarna kuning-hijau. Cairan bromin berwarna merah kecoklatan, dan zat padat iodin berwarna hitam, sedangkan uap iodin berwarna coklat kemerahan.

5.      Kelarutan fluorin, klorin, dan bromin dalam air besar atau mudah larut, sedangkan kelarutan iodin larut dalam air kecil kecil(sukar larut). Iodin mudah larut dalam KI dan pelarut organi, seperti alkohol, eter, kloroform(CHCl₃) dan karbon tetraklorida (CCl₄). Warna larutan bromin dalam pelarut kloroform(CHCl₃) atau karbon tetraklorida (CCl₄) adalah kuning coklat, sedangkan warna larutan iodin dalam pelarut kloroform(CHCl₃) atau karbon tetraklorida (CCl₄) adalah ungu.

B.   Sifat Kimia

1.      Halogen mudah membentuk ion negatif, karena atom halogen mempunyai 7 elektron valensi pada kulit terluarnya (ns² np⁵). Atom unsur halogen cenderung akan menarik satu elektron (1e^-) dan menjadi ion negatif dalam ranngka membentuk susunan elektron yang stabil seperti gas mulia (ns² np⁶). Oleh karena itu, halogen disebut unsur yang sangat elektronegatif.

2.      Kereaktifan halogen sangat besar. Hal ini disebabkan jari-jari atom halogen sangat kecil sehingga mudah menarik elektron. Dari Fluorin ke Iodin kereaktifan makin berkurng, karena jari-jari atom makin besar.

F(g) +  e          à        F^-(g)                 ∆H=-328kJ
Cl(g) + e          à        Cl^-(g)               ∆H = -349 kJ

Pada reaksi diatas kita dapat melihat, bahwa afinitas electron unsur halogen berkurang dari atas ke bawah, yaitu klorin ke iodine. Hal itu terjadi karena bertambahnya jari – jari atom, akan tetapi H (energi) fluorin lebih rendah dibandingkan klorin, penyimpangan ini terjadi karena kecilnya atom fluorin , yang membuat gaya tolak menolak antar electron.

3.      Halogen merupakan oksidator(pengoksidasi) kuat. Unsur-unsur halogen mudah mengikat elektron karena itu halogen mudah tereduksi.

F_2(g)      + 2e     à        2F^-_(aq)                    E° = +2,87 volt

Cl_2(g)    + 2e     à        2Cl^-_(aq)              E° = +1,36 volt

Br_2(l)     + 2e     à        2Br^-_(aq)              E° = +1,07 volt

I_2(s)         + 2e     à        2I^-_(aq)                E° = +0,51 volt

Dari data tersebut dapat diambil kesimpulan bahwa dari fluorin sampai iodin sifat oksidator/pengoksidasi halogen makin berkurang.

Daya pengoksidasi F₂>Cl₂>Br₂>I₂

2.   REAKSI-REAKSI HALOGEN

Halogen adalah golongan unsur yang sangat reaktif, sehingga dapat bereaksi dengan unsur-unsur maupun dengan senyawa-senyawa lain. Unsur halogen dapat bereaksi dengan semua unsur, bahkan gas mulia serta zat yang tahan api seperti, air dan asbes dapat terbakar dalam gas fluorin. Berikut ini beberapa reaksi halogen.

a.    Reaksi dengan gas hidrogen

Semua halogen (X₂) dapat bereaksi dengan gas hidrogen, membentuk hidrogen halida (HX). Persamaan reaksinya sebagai berikut.

      H_2(g)     +          X₂        à        2HX_(g)

H2(g)   +       Cl2(g)  à      2HCl(g) H2(g)   +       I2(s)    à      2HI(g)

Contoh :

Fluorin dan klorin bereaksi dengan cepat disertai ledakan, tetapi bromin dan iodin bereaksi dengan lambat.

b.    Reaksi dengan Logam

Halogen 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. Pada reaksi halogen dengan logam terbentuk halida yang berupa senyawa ion. Reaksi halogen dengan logam menghasilkan senyawa ionic. Halogen bersifat sebagai oksidator dan unsur yang bereaksi dengan halogen bersifat reduktor. Halogen menerima elektron dan logam menjadi ion halida yang bermuatan negatif.

Tidak seperti unsur logam, semakin ke bawah halogen menjadi kurang reaktif, karena afinitas elektronnya semakin berkurang, atau dengan kata lain F> Cl> Br> I. Fluorin, klorin dan bromin bereaksi langsung, sedangkan iodin bereaksi langsung tapi lambat.

c.     Reaksi dengan Nonlogam

Kemampuan bereaksi unsur-unsur halogen dengan unsur nonlogam menunjukkan pola yang sama, yaitu kereaktifannya berkurang dari fluorin sampai iodin. Fluorin bereaksi langsung dengan semua unsur nonlogam kecuali nitrogen, helium, neon, dan argon. Bahkan dengan pemanasan fluorin dapat bereaksi dengan intan dan xenon.

Fluorin dapat juga bereaksi dengan kaca, kuarsa, dan silica.

Klorin dan Bromin tidak dapat bereaksi langsung dengan gas mulia, karbon, nitrogen dan oksigen. Iodin tidak bisa bereaksi dengan unsur-unsur tersebut, tetapi dapat bereaksi langsung dengan fosfat.

Halogen membentuk senyawa baru dengan nama halida

Berikut tabel beberapa senyawa halogen dengan unsur-unsur nonlogam.

Golongan Unsur Nonlogam	Senyawa
	Fluorida	Klorida	Bromida	Iodida
III A	BF3, BF4	BCl3	BBr3	BI3
IV A	CF4	CCl4	CBr4	Cl4
	SiF4, SiF62-	SiCl4
	GeF4, GeF62-	GeCl4
V A	NF3, N2F4	NCl3	NBr3	NI3
	PF3, PF5	PCl3, PCl5	PBr3, PBr5
	AsF3, AsF5
	SbF3, SbF5
VI A	OF2, O2F2	OCl2	OBr2
	SF2, SF4, S2F2, SF6	SCl2, S2Cl2, SCl4
	SeF4, SeF6	SeCl2, SeCl4	SeBr4
	TeF4, TeF6	TeCl4	TeBr4	TeI4
VII A	ClF, ClF3, ClF5
	BrF3, BrF5	BrCl
	IF, IF3, IF5	ICl, ICl3	Ibr

d.    Reaksi dengan Air

Semua halogen larut dalam air. Unsur halogen yang dapat mengoksidasi air adalah fluorin dan klorin (berlangsung lambut). Hal itu disebabkan potensial oksidasi air adalah -1,23 V, sedangkan fluorin -2,87 V, dan klorin -1,36 V.

Reaksinya adalah sebagai berikut

1.     Fluorin dalam air

2F_2(g)    +          4e^-        à        4F^-_(aq)                            E°= +2,87 V

2H₂O_(l)                         à        4H⁺_(aq)+O_2(g)+4e^-             E°= -1,23 V

2F_2(g)+ 2H₂O_(l)             à        4F^-_(aq)+ 4H⁺_(aq)+O_2(g)     E°= +1,64 V

Atau

2F_2(g)+ 2H₂O_(l)             à        4HF_(aq) + +O_2(g)           E°= +1,64 V

2.     Klorin dalam air

2Cl_2(g)  +          4e^-          à        4 Cl^-_(aq)                                 E°= +1,36 V

2H₂O_(l)                         à        4H⁺_(aq)+O_2(g)+4e^-             E°= -1,23 V

2Cl_2(g)  + 2H₂O_(l)            à        4Cl^-_(aq)  +4H⁺_(aq)+O_2(g) E°= +0,13 V

Atau

2Cl_2(g)  + 2H₂O_(l)            à        4HCl_(aq)+ O_2(g)             E°= +0,13 V

Dari data energi potensial pada reaksi diatas (E°= +0,13 Volt) menunjukan bahwa klorin bereaksi dengan air sangat lambat. Hal itu disebabkan karena klorin terlebih dahulu membentuk asam hipoklorit, kemudian terurai menjadi asam klorida dan oksigen. Persamaan reaksinya ditulis sebagai berikut.

2Cl_2(g)  + 2H₂O_(l)            à        2Cl^-_(aq) + 2H⁺_(aq) + 2HClO_(aq)

2HClO_(aq)                     à        2Cl^-_(aq) + 2H⁺_(aq) + O_2(g)

Reaksi tersebut dapat dipercepat dengan bantuan sinar matahari atau memakai katalis. Larutan klorin dalam air disebut aqua klorata  sedangkan larutan bromin dalam air disebut aqua bromita.

e.     Reaksi dengan Basa

Halogen bereaksi dengan basa membentuk senyawa halida yang kemudian mengalami reaksi disproporsionasi membentuk senyawa oksihalogen. Klorin, bromin, dan iodin dapat bereaksi dengan basa dan hasilnya tergantung pada temperatur saat reaksi berlangsung. Pada temperatur 15 , halogen (X₂) bereaksi dengan basa membentuk campuran halida (X^-) dan hipohalit (XO^-).

Berikut contoh reaksi halogen dengan basa:

1.      Fluorin bereaksi dengan basa membentuk oksigen difluorida OF₂ dan ion fluoride F^-, dengan reaksi sebagai berikut:

2F_2(g) + OH^-_(aq) à OF_2(g) + 2F^-_(aq) + H₂O_(l)
 

2.      klorin, bromine, dan iodine bereaksi dengan basa membentuk ion hipohalit OX^- dan ion halida X^- dengan reaksi sebagai berikut:

X_2(g) + 2OH^-_(aq)       à       OX^-_(aq) + X^-_(aq) + H₂O_(l)

Ion OX^- yang terbentuk mengalami reaksi disproporsionasi membentuk ion halat XO₃^- dan ion halida X^-, dengan reaksi sebagai berikut:

3OX^-_(aq)     à        XO₃^-_(aq)                +          2X^-_(aq)
 

Klorin dan basa : ion OCl^- yang stabil pada suhu ruang akan terdisproporsionasi menjadi ClO₃^- jika dipanaskan, reaksinya adalah sebagai berikut:

Cl_2(g) + 2OH^-_(aq) à OCl^-_(aq) + Cl^-_(aq) + H₂O_(l)

ClO^- yang terbentuk apabila dipanaskan akan terurai menjadi Cl^- dan ClO₃^-.

3OCl^-_(aq)    à        ClO₃^-_(aq)               +          2Cl^-_(aq)
 

Bromine dan basa : ion OBr^- terdisproporsionasi dengan cepat pada suhu ruang, reaksinya adalah sebagai berikut:

Br_2(g) + 2OH^-_(aq) à OBr^-_(aq) + Br^-_(aq) + H₂O_(l)

3OBr^-_(aq)                à BrO₃^-_(aq)      +          2Br^-_(aq)
 

Iodine dan basa : ion OI^- bereaksi sangat cepat, sehingga sulit untuk diamati, reaksinya adalah sebagai berikut:

I_2(g) + 2OH^-_(aq) à OI^-_(aq) + I^-_(aq) + H₂O_(l)

3OI^-_(aq) à IO₃^-_(aq) + 2I^-_(aq)

f.       Reaksi dengan Hidrokarbon

Pada umumnya halogen bereaksi dengan hidrokarbon. Reaksi tersebut dikenal dengan halogenisasi. Kemampuan bereaksi unsur-unsur halogen tidak sama, sesuai dengan daya reduksi halogen yang berkurang dari fluorin ke iodin. Fluorin bereaksi dahsyat, sedangkan iodin tidak bereaksi. Reaksi klorin dan bromin dapat berlangsung karena pemanasan atau pengaruh sinar matahari. Reaksi yang biasa terjadi pada hidrokarbon ialah sebagai berikut:

1.     Reaksi Subsitusi (penggantian gugus H)

Contoh :

C₂H₆      +          Cl₂       à        C₂H₅Cl            +          HCl_(aq)

2.     Reaksi adisi (pemecahan ikatan rangkap)

Contoh :

H₂C = CH₂        +          Br₂       à        CH₂ - CH₂

                                                              Br        Br

g.    Reaksi dengan sesama Halogen

Halogen mempunyai molekul diatomik, maka tidaklah mengherankan jika dapat terjadi reaksi antar unsur dalam golongan halogen. Reaksi antar halogen ini dapat disamakan dengan proses redoks, di mana unsur yang lebih reaktif merupakan oksidator, sedangkan unsur yang kurang reaktif merupakan reduktor. Persamaan reaksi yang terjadi:

Reaksi ini pula disebut dengan istilah reaksi pendesakan, reaksi pendesakkan ini terjadi jika halogen yang terletak lebih atas dalam keadaan diatomik mampu mendesak ion halogen dari garamnya yang terletak dibawahnya. Berlangsung atau tidaknya suatu reaksi dapat dilihat dari reaksi pendesakan halogen.

Contoh:

F₂                   +          2KCl   à        2KF     +          Cl₂

Br^-             +          Cl₂       à        Br₂       +          Cl^-

Br₂             +          2I^-        à        Br^-       +          I₂

Br₂             +          Cl^-        à

I₂               +          Br^-       à

3.   KEKUATAN OKSIDATOR

Seperti telah diuraukan bahwa daya reduksi halogen dari fluorin ke iodine makin berkurang. Apabila direaksikan, halogen yang lebih kuat daya reduksinya dapat mengusir atau mendesak halida yang lebih lemah dari senyawanya.

F₂                  Dari atas ke bawah daya reduksi halogen berkurang.

Cl₂                Halogen yang lebih aktif atau yang berada di atas dapat

Br₂               mengusir atau mendesak halida yang berada dibawah

I₂                                   senyawanya.

Fluorin dapat mendesak klorida, bromide, dan iodide. Klorin dapat mendesak bromide dan iodide. Bromida dapat mendesak iodide. Reaksi sebaliknya tidak berlangsung.

1.      F_2(g) + 2NaCl_(aq)      à       2NaF_(aq)+Cl_2(g)
Reaksi tersebut dapat juga ditulis sebagai berikut.
F_2(g) + 2Cl^-_(aq)          à       2F^-_(aq)+Cl_2(g)

2.       Reaksi sebaliknya
Cl_2(g) + F^-_(aq)            à tidak berlangsung

4.   SUMBER

Ditemukan dalam fluorspar oleh Schwandhard pada tahun 1670 dan baru pada tahun 1886 Maisson berhasil mengisolasinya. Merupakan unsur paling elektronegatif dan paling reaktif. Dalam bentuk gas merupakan molekul diatom (F₂), berbau pedas, berwarna kuning mudan dan bersifat sangat korosif. Serbuk logam, glass, keramik, bahkan air terbakar dalam fluorin dengan nyala terang. Adanya komponen fluorin dalam air minum melebihi 2 ppm dapat menimbulkan lapisan kehitaman pada gigi.

A.     Klor
            Ditemukan oleh Scheele pada tahu 1774 dan dinamai oleh Davy pada tahun 1810. Klor ditemukan di alam dalam keadaan kombinasi sebagai gas Cl₂, senyawa dan mineral seperti kamalit dan silvit. Gas klor berwarna kuning kehijauan, dapat larut dalam air, mudah bereaksi dengan unsur lain. Klor dapat mengganggu pernafasan, merusak selaput lender dan dalam wujud cahaya dapat membakar kulit.

B.     Brom
            Ditemukan oleh Balard pada tahun 1826. merupakan zat cair berwarna coklat kemerahan, agak mudah menguap pada temperature kamar, uapnya berwarna merah, berbau tidak enak dan dapat menimbulkan efek iritasi pada mata dan kerongkongan. Bromin mudah larut dalam air dan CS₂ membentuk larutan berwarna merah, bersifat kurang aktif dibandingkan dengan klor tetapi lebih reaktif dari iodium.

C.    Iodium
            Ditemukan oleh Courtois pada tahun 1811. Merupakan unsur nonlogam. Padatan mengkilap berwarna hitam kebiruan. Dapat menguap pada temperature biasa membentuk gas berwarna ungu-biru berbau tidak enak (perih). Di alam ditemukan dalam air laut (air asin) garam chili, dll. Unsur halogen ini larut baik dalam CHCl₃, CCl₄, dan CS₂ tetapi sedikit sekali larut dalam air. Dikenal ada 23 isotop dan hanya satu yang stabil yaitu ¹²⁷I yang ditemukan di alam. Kristal iodin dapat melukai kulit, sedangkan uapnya dapat melukai mata dan selaput lendir.

D.    Astatin
            Merupakan unsur radioaktif pertama yang dibuat sebagai hasil pemboman Bismuth dengan partikel-partikel alfa (hasil sintesa tahun 1940) oleh DR. Corson, K.R. Mackenzie dan E. Segre. Dikenal ada 20 isotop dari astatin, dan isotop At(210) mempunyai waktu paruh 8,3 jam (terpanjang). Astatin lebih logam disbanding iodium. Sifat kimianya mirip iodium, dapat membentuk senyawa antar halogen (AtI, AtBr, AtCl), tetapi belum bisa diketahui apakah At dapat membentuk molekul diatom seperti unsur halogen lainnya. Senyawa yang berhasil dideteksi adalah HAt dan CH₃At.

5.   PEMBUATAN HALOGEN

Halogen dibuat dari senyawa halida yang ada dialam. Caranya adalah dengan mengoksidasi ion-ion halida. Proses pembuatan halogen tersebut dapat dilakukan dengan elektrolisis dan reaksi redoks (reduksi-oksidasi), namun tidak dengan cara elektrolisis saja, banyak cara digunakan dalam proses pembuatan halogen baik dalam lingkup industri maupun labolatorium.

A.   Di Laboratorium

Pembuatan senyawa halogen untuk skala laboratotium bisa dilakukan dengan cara mengoksidasi senyawa halida dengan MnO₂ atau KmnO₄  dalam asam (H₂SO₄pekat).

X^-   +  MnO₄  +   H⁺   →   X₂   +   Mn²⁺  +  H₂ O

ü  Cl₂                   : Mereaksikan suatu halida dengan H₂so₄ encer dan Mn0₂

                                     2CL + MnO₂ + 4H⁺ à Mn²⁺ + 2H₂O + Cl₂

                                    Mereaksikan suatu halide dengan H₂SO₄ encer dan Mn0₄

                                     2Mn0₄⁺ + 10 Cl^- + 16H ^- à 2Mn²⁺ + 8H₂O +5CL₂

_ü    Br₂                   : Mereaksikan  suatu halide dengan H₂SO₄ encer dan MnO₂

                                            Mn O₂ + 4H⁺ + 2BR à Mn²⁺  + 2H₂O + Br₂

                                             Oksidasi Bronda dengan KHLOR

                                     Cl₂ + Br ^- à 2Cl^- + Br₂

ü  I₂                     : Mereaksikan suatu halide dengan H₂SO₄ dan MnO₂

                                    Mn O₂ + 4H⁺ + 2I ^- à 2Mn^{2 +} + 2H₂O + I₂

                                    Oksidasi iodida dengan gas kalor

                                Cl₂ + I^- à 2Cl ^- + I₂

B.   Skala industri

ü Pembuatan fluorin (F₂)

Fluorin dibuat dari elektrolisis asam fluorida(HF). Sebagai bahan baku untuk mendapatkan HF diperoleh dari fluorspar(CaF₂) yang direaksikan dengan H₂SO₄ pekat. HF yang diperoleh dicampur dengan KHF₂ cair(bebas air), ditambahkan LiF 3% untuk menurunkan suhu sampai 1000 . Wadah untuk reaksi elektrolisis terbuat dari logam monel(campuran Cu dan Ni), campuran tersebut tidak boleh mengandung air karena F₂ yang terbentuk akan mengoksidasinya. Dalam elektrolisis dihasilkan gas H₂ di katoda dan gas F₂ di anoda. Wadahnya menjadi katode, sedangkan anodenya adalah grafit.

Perhatikan Gambar 1.1

Persamaan reaksi elektrolisis HF sebagai berikut.

                                                2HF_(aq)             à        2H⁺_(aq)  +          2F^-_(aq)

                                katode(-) :       2H⁺_(aq)  + 2e^-    à        H_2(g)

                        anode(+) :        2F^-_(aq)               à        F_2(g)      +          2e^-

                    2HF_(aq)             à        H_2(g)     +          F_2(g)

ü Pembuatan Klorin(Cl₂)

Pembuatan klorin dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan cara reaksi redoks dan dengan cara elektrolisis.

1)      Cara reaksi redoks

Dalam laboratorium, klorin dapat dibuat dengan cara mengoksidasi ion klorida. Sebagai oksidator dapat digunakan MnO₂(batu kawi), KMnO₄, K₂CrO₇, atau CaOCl₂.

Contoh:

MnO_2(s) + 2H₂SO_4(aq)+ 2NaCl_(s)           à        Na₂SO_4(aq)­+MnSO_4(aq)+2H₂O_(l)+Cl_2(g)

CaOCl_2(aq) + H₂SO_4(aq)             à        CaSO_4(aq) + H₂O_(l) + Cl_2(g)

CaOCl_2(aq) + 2HCl_(aq)               à        CaCl_2(s) + H₂O_(l) + Cl_2(g)

2KMnO_4(s) + 16HCl_(aq)                à        2KCl_(aq) + 2MnCl_2(aq) + 8H₂O_(l) + 5Cl_2(g)

2)      Cara Elektrolisis

Dalam industri, klorin dibuat dengan mengelektrolisis larutan natrium klorida pekat dengan mengguanakan elektrode inert(tidak ikut bereaksi) dan menggunakan diafragma. Sebagai elektrode dipakai grafit.

Persamaan reaksi sebagai berikut.

                        2NaCl_(aq)          à        2Na⁺_(aq) +         2Cl^-_(aq)

Katode(-):  2H₂O_(l)      + 2e^-    à        H_2(g)     +          2OH^-_(aq)

Anode(+):       2Cl^-_(aq)                  à        Cl_2(g)    +          2e^-

2NaCl_(aq)  + 2H₂O_(l0                 à        2Na⁺_(aq) + 2OH^-_(aq) + Cl_2(g) + H_2(g)

OH^- yang diperoleh bereaksi dengan Na⁺ membentuk larutan NaOH.

ü Pembuatan Bromin (Br₂)

Pembuatan Bromin juga dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan cara reaksi redoks dan dengan cara elektrolisis.

1)      Cara reaksi Redoks

a)      Dalam Industri, bromin dapat dibuat dengan cara mengoksidasi ion bromida yang terdapat dalam air laut dengan klorin. pembuatan gas Br₂ sebagai berikut:

·         Air laut dipanaskan kemudian dialirkan ke tanki yang berada di puncak menara.

·         Uap air panas dan gas Cl₂ dialirkan dari bawah menuju tanki. Setelah terjadi reaksi redoks, gas Br₂ yang dihasilkan diembunkan hingga terbentuk lapisan yang terpisah. Bromin cair berada di dasar tangki, sedangkan air di atasnya.

·         Selanjutnya bromin dimurnikan melalui distilasi.

Reaksi yang terjadi adalah

Cl_2(g)            +          2Br^-_(aq)              à        Br_2(g)    +          2Cl^-_(aq)

Dengan mengalirkan udara kedalam air bromin, brominnya dapat dikeluarkan karena mudah menguap.

2)      Cara elektrolisis

Bromin dapat dibuat dengan cara elektrolisis larutan garam MgBr₂ dengan menggunakan electrode inert.

Persamaan reaksi elektrolisisnya :

         MgBr_2(aq)                           Mg²⁺_(aq) + 2Br^-_(aq)

Katode (-) : 2 H₂O _(l)  + 2e^-                    H_2(g) + 2OH^-_(aq)

Anode (+) : 2 Br^-_(aq)                                               Br_2(l)  + 2e^-

                                MgBr_2(aq) + 2H₂O_(l)                 Mg²⁺ _(aq)  + 2OH^-_(aq)  + Br_2(l) + H_{2 (g)}

                                                                                   Mg(OH)_2(aq)

ü Pembuatan Iodin ( I₂ )

Iodin dapat dibuat dengan dua cara, baik di laboratorium ataupun dalam industry. Cara tersebut adalah dengan cara redoks dan dengan cara elektrolisis.

1)      Cara reaksi redoks

a)      Secara komersial Iodin dapat dibuat dengan mengoksidasi ion iodide yang terdapat dalam air laut dengan klorin.

Cl_{2 (g) +}  2 I^- _(aq)                                        I_{2 (s)}  + 2 Cl^-_(aq)

b)      Iodin dapat dibuat dengan mereduksi NaIO₃ dengan NaHSO₃ dalam suasana asam. Persamaan reaksinya :

IO₃^-_{(aq)  +} 3 HSO₃^-_(aq)                 à                         I^-_(aq)  + 3 H⁺_(aq) + 3 SO₄^2-_(aq)

I^-_(aq)  + IO₃^-_{(aq) +} 6 H⁺_(aq)       à                   I_2(s)  + 3 H₂O _(l)

c)      Dilaboratorium iodine dibuat dari MnO₄ + KI + H₂SO₄ pekat yang dipanaskan.

Persamaan reaksinya :

2 KI_(s) + MnO_{4 (s)}  + 2 H₂SO_{4 (l)}       à           K₂SO_{4 (aq)} + MnSO_{4 (aq)} + 2H₂O_(l) +I_2(s)

I₂ yang terbentuk akan mengkristal pada bagian bawah cawan ( terjadi sublimasi ).

2)      Cara elektrolisis

Iodin dapat dibuat dengan cara elektrosis larutan garam pekat NaI dengan menggunakan electrode inert. Persamaan reaksinya

            2 NaI_(aq)                               à           2Na⁺_(aq)   + 2I^-_(aq)

Katode (-) : 2 H₂O _(l) + 2e^-        à           H_2(g)  + 2 OH^-_(aq)

Anode (+) : 2I^-_(aq)                           à                           I_2(s) + 2e^-

2NaI_(aq) + 2 H₂O _(l)                  à               2Na⁺_(aq)  + 2 OH^-_(aq) + I_2(s)  + H_2(g)

6.   SENYAWA HALOGEN

Halogen terdapat dialam dalam bentuk senyawa, diantaranya senyawa hidrogen halida dan asam oksi halogen serta bentuk senyawa garam, yaitu garam halida.

A.   Senyawa Hidrogen Halida (HX)

Pada temperatur kamar, senyawa halogen halida berupa gas, tidak berwarna, dan sangat mudah larut dalam air. Hidrogen halida dalam pelarut aur bersifat asam yang disebut asam halida. Makin besar perbedaan keelektronegatifan antara hidrogen dengan unsur halogen maka makin kuat ikatan senyawa tersebut, sehinggga kekuatan asam makin lemah. Mengapa demikian? Karena semakin kuat ikatan senyawa tersebut, maka makin sulit melepaskan ion H⁺.  Urutan kekuatan asam halida adalah

   HF < HCl < HBr < HI

Jadi, asam yang paling lemah adalah HF dan yang terkuat adalah HI. Sifat fisis dari hidrogen halida dapat dilihat pada tabel.

Rumus Kimia	Massa molekul	Titik didih	Titik Lebur	Kelarutan dalam 1 Liter Volume Air
HF	20	19,4	-92	-
HCl	36,5	-84	-112	507
HBr	81	-67	-89	610
HI	128	-35	-51	425

Senyawa HF memiliki titik didih tertinggi sebab pada senyawa  HF terdapat ikatan hidrogen.

Pembuatan Hidrogen Halida

a.       Hidrogen Fluorida (HF)

Hidrogen fluorida dibuat dengan cara reaksikan kalsium fluorida dengan asam sulfat pekat. Persamaan reaksi sebagai berikut.

CaF_2(s)  + H₂SO_4(l)        à CaSO_4(s)      + 2HF_(g)

HF tidak dapat disimpan dalam alat yang terbuat dari kaca karena akan bereaksi dengan kaca. Reaksi HF dengan kaca sebagai berikut.

6HF_(g)  + SiO_2(s)           à        SiF₆^2-_(aq)            +          2H₃O⁺_(aq)

b.      Hidrogen klorida (HCl)

Hidrogen klorida dibuat dengan cara mereaksikan garam dapur dengan asam sulfat pekat yang dipanaskan. Pada temperatur kamar akan berbentuk gas. Persamaan reaksinya senbagai berikut.

NaCl_(s) + H₂SO_4(l)       à        NaHSO_4(s)       +          HCl_(g)

                        NaCl_(s) + NaHSO_4(s)  à          Na₂SO_4(s)         +          HCl_(g)

c.       Hidrogen Bromida (HBr)

Untuk memperoleh HBr murni dapat diperoleh dari reaksi fosfor tribromida dengan air. Persamaan reaksinya sebagai berikut.

PBr_3(s)          +          3H₂O_(l)             à H₃PO_3(aq)     +          3HBr_(g)

d.      Hidrogen Iodida (HI)

Untuk memperoleh HI murni dapat diperoleh dari reaksi fosfor triiodida dengan air. Persamaan reaksinya sebagai berikut.

PI_3(s)            +          3H₂O_(l)             à H₃PO_3(aq)     +          3HI_(g)

B.   Asam Oksi Halogen

Asam oksi halogen terjadi hanya pada halogen yang mempunyai bilangan oksidasi + dan dapat terjadi dari reaksi oksidasi halogen dengan air. Karena fluorin tidak mempunya bilangan oksidasi (+), maka fluorin tidak mempunyai asam oksi. Contoh reaksi oksida halogen dengan air.

Cl₂O_(g)             + H₂O_(l)           à        2HClO_(aq)

Cl₂O_3(g)            + H₂O_(l)           à        2HClO_2(aq)

Cl₂O_5(g)            + H₂O_(l)           à        2HClO_3(aq)

Cl₂O_7(g)            + H₂O_(l)           à        2HClO_4(aq)

Kekuatan asam oksi bertambah dengan bertambahnya oksigen pada asam tersebut.

C.   Garam halida

Sifat unsur-unsur halogen yang reaktif menyebabkan halogen tidak terdapat bebas dialam melainkan terdapat sebagai garam-garam halida yang larut dalam air laut, misalnya natrium klorida dan natrium iodida. Halogen juga terdapat sebagai garam mineral.

Contoh:

1.      Senyawa Fluorspar(CaF₂)

2.      Senyawa kriolit (Na₃AlF₆)

3.      Senyawa apatit (CaF₂.3Ca₃(PO₄)₂)

Garam-garam halida umumnya mudah larut dalam air, kecuali dari kation Ag⁺, Hg₂²⁺, dan Cu²⁺, sedangkan garam-garam halida dari Pb²⁺ seperti PbF₂, PbCl₂, PbBr₂, dan PbI₂, sukar larut dalam air biasa, tetapi dapat larut apabila dipanaskan atau ditambahkan air panas.

7.   KEGUNAAN HALOGEN

1.    Kegunaan Fluorin

a.       Dengan senyawanya digunakan untuk pembuatan uranium

b.      Untuk memisahkan U-235 dan U-238 dalam teknologi nuklir dalam proses difusi gas.

c.       Fluoro-Kloro-Hidrokarbon (freon 12) sebagai pendingan pada kulkas dan AC

d.      Garam Fluorida untuk pasta gigi mencegahkerusakan gigi

e.       Asam fluorida, digunakan untuk mengukir (mensketsa) kaca karena dapatbereaksi dengan kaca.

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

f.       Belerang hexafluorida ( SF₆ ) sebagai insulator.

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

2.    Kegunaan Klorin

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

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

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

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

e.       Kalium klorida ( KCl ) sebagai pupuk tanaman.

f.       Amoniumklorida ( NH₄Cl ) sebagai bahan pengisi batu baterai.

3.    Kegunaan Bromin

a.       Digunakan dalam pengasapan, bahan anti api

b.      Natrium bromide (NaBr)sebagai obat penenang saraf

c.       Perak bromide(AgBr)disuspensikan dalam gelatin untuk film fotografi

d.      Metil bromide(CH₃Br)zat pemadam kebakaran

e.       Etilen dibromida(C₂H₄Br₂)ditambahkan pada b

f.       ensin untuk mengubah Pb menjadi PbBr₂

g.      Etilen Bromida sebagai aditif pada bensin bertimbal yaitu untuk mengikat timbal agar tidak melekat pada piston dan silinder

4.    Kegunaan Iodin

a.       Digunakan dalam industri obat seperti iodoform (CHI₃) untuk antiseptik, tinktur iodin

b.      AgI bersama AgBr dalam bidang fotografi untuk menangkap cahaya masuk

c.       NaIO₃atau NaI dengan campuran garam dapur untuk mencegahgondok dan penurunan intelegensia

d.      Dalam bidang kesehatan, industri kimia, radiologi analisis kimia dll

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad,Hiskia.2001.kimia Unsur dan Radiokimia. Bandung:PT.CITRA ADITYA BAKTI.

Nuryati,Leila. 2000. Kimia Anorganik 1. Bogor: DEPARTEMEN PERINDUSTRIAN DAN PERDAGANGAN PUSDIKLAT INDAG.

Taufik, Agus.1992.Kimia Anorganik.Bogor:DEPARTEMEN PERINDUSTRIAN Akademi Kimia Analisis Bogor.

http://rumahkimia.wordpress.com/2008/11/22/halogen-neni/

Kuswati, Tine Maria. 2007. sains kimia. Jakarta : Bumi Aksara