Laporan Halogen

HALOGEN I.

II.

Tujuan 1. Membandingkan unsur sifat dan reaksi unsur halogen 2. Mempelajari beberapa cara pembuatan senyawa halogen Teori 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 adalah ns2np5, 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. (Taro Saito.2004.Hal: 94-95) Berdasarkan sifat-sifat atom dan fisiknya, kecenderungan kuat dari atom F dan Cl untuk menarik elektron , yang mengakibatkan bentuk yang ditemui di alam, yakni bentuk ion F- dan Cl- , serta kesulitan dalam pembuatan unsur murni dan bentuk ionnya. Untuk keempat halogen, potensialnya adalah : F2(g) = + 2,87 V

1

X2 + 2 e -

2 X- (aq)

Eo untuk

Cl2(g) = + 1,360 V

(1.1)

Br2(g) = + 1,065 V I2(p) = + 0,535 V Dengan membandingkan pers. (1.1), kita lihat bahwa reduksi F2 (g) menjadi F- (aq) cenderung terjadi pada semua setengah-reaksi reduksi. Sebaliknya, oksidasi F- (aq) menjadi F2 (g) mempunyai kecenderungan kecil untuk terjadi pada semua kemungkinan setengah-reaksi reduksi (Eo

oks

= -2,87 V ). Tak

ada setengah-reaksi reduksi yang dapat digaabungkan dengan setengah-reaksi oksidasi untuk menghasilkan reaksi spontan oksidasi-reduksi. Brom secara komersial dihasilkan melalui ekstraksi dari air laut, yang mengandung sekitar 70ppm Br-. Mula-mula air laut dijadikan 3,5 dan direaksikan dengan Cl2(g), yang mengoksidasi Br dan Br2. Cl2(g) + 2 Br- (aq)

Br2 + 2 Cl- (aq)

Br2 yang dihasilkan disapu dari air laut dengan bantuan aliran udara. (Ralph H.petrucci.1987.Hal:51-52) Unsur halogen termasuk unsur non logam yang sangat reaktif dengan konfigurasi electron pada kulit terluar ns2

5 np .

Unsur-unsur ini cenderung

menangkap satu elektron untuk mencapai kestabilan gas mulia sehingga merupakan oksidator kuat. Karena kereaktifannya unsur ini tak terdapat sebagai atom bebas di alam. Umumnya terdapat sebagai garam ionik jika bersenyawa dengan unsur logam. Kereaktifan unsur halogen makin menurun dengan naiknya nomor

atom,

begitupun

dengan

sifat

oksidatornya

serta

nilai

keelektronegatifannya. Flour (F) dan Clor (C1) pada suhu kamar berwujud ga, Br berwujud cair sedangkan Iod dan Astatin berwujud padat. Khusus Astatin merupakan unsur radioaktif sehingga keberadaannya di alam sangat sedikit. Dengan memperhatikan wujud unsur ini pada suhu kamar dapat disimpulkan bahwa titik leleh dan titik didih unsur tersebut naik dengan bertambahnya nomor atom.

2

Sebagai unsur non logam yang sangat reaktif, unsur-unsur halogen umumnya bereaksi dengan unsur yang ada. Unsur halogen, kecuali Flour dapat memiliki tingkat bilangan oksidasi mulai dari -1, +1, +3, +5 dan +7. Unsur-unsur ini juga dapat saling bereaksi sesamanya membentuk senyawa halogen (X 2) serta dapat pula bereaksi antara satu dengan lainnya membentuk senyawa antar halogen.Reaksi unsur-unsur ini dengan hidrogen akan menghasilkan suatu senyawa asam, begitupun jika direaksikan dengan air akan membentuk senyawa asam oksinya. Pembuatan halogen umumnya dilakukan dengan mengoksidasi ion halide dalam senyawa garam atau asam dengan menggunakan suatu oksidator kuat seperti KMnO4, batu kawi, K2Cr2O7 dan sebagainya. Cara ini tidak berlaku bagi pembuatan F2 dan Astatin.Cukup banyak senyawa halogen yang bermanfaat bagi manusia dan umumnya dapat dibuat dengan reaksi kimia biasa ataupun reaksi redoks. (Tim kimia Anorganik II.2014.Hal : 9-11) Perlu dicatat bahwa halogen adalah atom-atom berelektrogenatif tinggi dan hanya kekurangan satu elektron untuk mencapai konfigurasi gas mulia. Oleh itu halogen dapat membentuk ikatan kovalen tunggal atau ionik yang stabil. Ikatan antara gugus metil dengan fluor, klor, brom, dan ioda terbentuk oleh tumpang tindih orbital sp3 dari karbon dengan orbital sp3 dari fluor, klor, brom, dan iod. Kekuatan ikatan C-X menurun dari metil fluorida ke metil iodida. Hal ini mencerminkan prinsip umum bahwa tumpang tindih orbital-orbital lebih efisien antara orbital-orbital yang mempunyai bilangan kuantum utama yang sama, dan efisiensinya menurun dengan meningkatnya perbedaan bilangan kuantum utama. Perlu pula dicatat bahwa halogen adalah lebih elektronegatif daripada karbon, sehingga ikatan C-X bersifat polar di mana karbon mengemban muatan posisif partial (δ+) dan halogen muatan negatif partial (δ-). Dengan demikian kerapatan elektron pada halogen lebih tinggi daripada karbon. (Firdaus.2011.Hal: 2) III.

Prosedur Pekerjaan III.1 Alat dan Bahan III.1.1 Alat  Tabung reaksi 3

   

        

Pembakar Bunsen Beker gelas 100 mL Kaca arloji Spatula III.1.2 Bahan Mangan (IV) oksida Brom Kertas indikator Air Brom Karbon tetra klorida Kalium permanganat I2 Klor (Sumber klor) HCl pekat

III.2 skema Kerja III.2.1 Pembuatan Halogen

1 ml asam klorida Dipanaskan pekat

Ditambahkan sesendok kecil Diteteskan beberapa tetes

Kmn . O2 Diteteskan pada setengah sendok Asam klorida pekat KmnO4

III.2.2Hasil Sifat fisik halogen pengamatan

Dibandingkan dalam suatu tabel, warna wujud pada Flour, klor,brom dan Suhu kamar, titik leleh dan titik didihnya. Yod

Dilihat kecendrungan apa yang terlihat dari sifat fisik Halogen jika massa atom relatifnya bertambah

Hasil

III.2.3 Sifat kimia Halogen pengamatan a) reaksi halogen dengan air

Gas Klor

Dikerjakan dalam lemari asam

4

Dialirkan kedalam 5 ml air

Dialiri dalam beberapa detik Diuji pH larutan dengan kertas indikator Hasil pengamatan

b) Kelarutan halogen dalam karbon tetraklorida

3 ml air Klor + 1ml karbon tetraklorida

Dikocok Diulangi eksperimen dengan bahan

3 ml air Brom + satu kristal kecil Yod Dibuat tabel dan jelaskan ketiga percobaan di

atas. Hasil pengamatan

III.2.4 Pembuatan Senyawa Halogen a. Pembuatan kaporit dan kalium khlorat 1) Pembuatan kaporot [Ca(CIO)2]

5 gram CaO

Dilarutkan

10 ml

Digerus hingga membentuk bubur, bila masih Kental tambahkan air tetes demi tetes. Gas Klor

Dialirkan kedalam bubur kapur sampai jenuh laruta n 5

Dikisatkan hingga semua airnya menguap, maka Akan diperoleh zat padat putih Ca(OCI)2 Hasil pengamatan

2) Pembuatan kalium khlorat 5 gram Dilarutkan KOH 25 ml aquades Larutan Didihkan

Dialirka kedalam gelas piala

Gas klor Larutan Diuji dengan kertas lakmus merah, jika larutan KOH Sudah tidak bersifat basa lagi hentikan pengaliran

gas Klor. Didinginkan dan saringlah kristal-kristal yang terbentuk. Hasil pengamatan

b. Pembuatan Asam Bromida (HBr) 0,5 g KBr + ),5 ml Dimasukan larutan pada tabung pertama. asam posfat Ditutup tabung dengan sumbat dengan

Dilengkapi pipa pengalir gas. Dimasukan kedalam tabung kedua

2 ml larutan perak Dipanaskan tabung pertama dan alirkan gas nitrat yang terjadi ke tabung ke dua.

Diamati apa yang terjadi.

Hasil pengamatan

6

IV.

Hasil dan Pembahasan 4.1. Data Pengamatan 4.1.1. Pembuatan Halogen Perlakuan Hasil Pengamatan 1 ml HCl + KMnO2 0,1 g Keluar gas, bereaksi cepat ketika dipanaskan

dipanaskan,

timbul

gelembung

udara, larutan berwarna hijau pekat 0,1 gram KMnO4 ditetesi dengan Tanpa dilakukan pemanasan larutan 0,5 ml HCl

langsung

bereaksi,

timbul

gelembung udara, warna larutan hijau pekat 4.1.2. Sifat Fisik Halogen Tidak dipraktikumkan 4.1.3. Sifat Kimia Halogen a. Reaksi dengan Air tidak dipraktikumkan b. kelarutan Halogen dalam Karbontetraklorida Perlakuan Hasil Pengamatan 3 ml klor + 1 ml Klor tidak larut dalam karbontetraklorida. Karbontetraklorida

Membentuk 2 lapisan, lapisan paling bawah berbentuk Kristal, bagian tengah berbentuk gel, dan lapisan atas berbentuk larutan

bening 3 ml air brom + 1 ml Tidak dipraktikumkan karbontetraklorida 1 kristal yod + 1 ml Tidak dipraktikumkan karbontetraklorida 4.1.4. pembuatan senyawa Halogen a.

pembuatan kaporit dengan Kalium Klorat Tidak dipraktikumkan 7

b. Pembuatan Asam Bromida Perlakuan Data pengamatan 0,5 ml KBr + 0,5 ml Pada percobaan ini berhasil, tetapi uap yang asam

pospat, dihasilkan hanya sedikit, dan pipa yang

dipanaskan, uapnya digunakan terlalu panjang sehingga uap dialirkan ke perak tidak sampai pada tabung kedua yang nitrat

berisin 2 ml larutan perak nitrat. Waktu yang diperoleh saat pemanasan yaitu 6 menit, 3 detik.

4.2. Pembahasan Halogen merupakan unsur yang yang sangat reaktif, dalam sistem periodik unsur terdapat pada golongan VII A atau golongan 17. Unsur-unsur halogen meliputi fluorin, klorin, bromin, iodin dan astatin. Halogen berasal dari kata haligeno yang berarti berbentuk garam, hal ini didasarkan pada sejarah penemuan halogen yang selalu didapat dari garam. Di alam, tidak ada dalam keadaan bebas, tetapui selalu dalam keadaan sebagai senyawa karena kereaktifannya. Pada umumnya halogen berada dalam keadaan sebagai senyawa dengan bilangan oksidasi -1 (halida). 1. Pembuatan Unsur Halogen Pada percobaan pembuatan unsur halogen pada perlakuan pertama 1 ml HCl pekat ditambahkan dengan 0,1 gram KMnO2 , hasil

pengamatan yang

diperoleh yaitu, Keluar gas, bereaksi cepat ketika dipanaskan, timbul gelembung udara, larutan berwarna hijau pekat. Pada reaksi ini MnO2 bertindak sebagai oksidator yang mengoksidasi Cl sehingga bilangan oksidasinya meningkat dari -1 menjadi 0. Reaksi yang terjadi yaitu : MnO2 + 4 H+ +2 eMn2+ + 2 H2O 2 ClCl2 + 2eMnO2 + 2 Cl + 4 H+ Mn2+ + 2 H2O + Cl2 Kemudian percobaan pembuatan halogen yang lain kami meneteskan 0,5 ml HCl pada 0,1 gram KMnO 4. Hasil pengamatan yang diperoleh yaitu, tanpa 8

dilakukan pemanasan larutan langsung bereaksi, timbul gelembung udara, dan warna larutan hijau pekat. Sama seperti MnO 2. KMnO4 akan mengoksidasi Cl sehingga Cl mengalami reaksi oksidasi. Bilangan oksidasi Cl meningkat dari -1 menjadi 0. Reaksi yang terjadi yaitu: MnO4 +8 H+ +5 e2 ClCl2 + 2 e-

Mn2+ + 4 H2O

2 MnO4 + 16 H+ + 10 e10 Cl-

x2 x5

2 Mn2+ + 8 H2O

5 Cl2 + 10 e-

2 MnO4 + 10 Cl- + 16 H+

2 Mn2+ + 5 Cl2 + 8 H2O

HCl yang direaksikan dengan KMnO4 dapat bereaksi dengan cepat walau tanpa dipanaskan, sedangkan HCl yang direaksikan dengan KMnO2 baru bereaksi dengan cepat saat dipanaskan, hal ini disebabkan karena sifat oksidator KMnO 4 lebih kuat dibanding dengan KMnO2. Urutan ion halida berdasarkan kemudahannya mengalami oksidasi adalah sebagai berikut : I- > Br- > Cl- > F-. Halogen merupakan golongan VII yang sangat reaktif dalam menerima elektron dan bertindak sebagai oksidator kuat. Berdasarkan jari-jari atomnya, semakin ke atas (dalam tabel priodik unsur), maka semakin kecil atau pendek, sehingga gaya tarik menariknya semakin besar.

2. Sifat Fisik Halogen Sifat fisik halogen yang didapatkan berdasarkan literatur yaitu sebagai berikut: NO

Sifat

Flourin

Klomin

Bromin

Iodium

1.

Warna

Kuning

Hijau

Merah

Violet

2.

Wujud (25ᵒC)

Gas

Gas

Cair

Padat

3.

Titik leleh (ᵒC)

-220

-100

-7

113 9

4.

Titik didih (ᵒC)

-188

-35

59

183

5.

Kerapatan g/cm3

1,1

1,5

3,0

5,0

6.

Kelarutan g/L

Bereaksi

20

42

3

7.

Massa Atom

19

35,3

80

127

8.

Jari-jari Atom Pm

72

99

115

133

9.

Jari-jari Ion Pm

136

180

195

216

10.

Kelektronegatifan

4,0

3,0

2,8

2,5

11.

Energi Ionisasi Kj/mol

1680

1260

1140

1010

12.

Energi ikatan X-X Kj/mol

258

242

193

151

13.

Energi Ikatan H-X Kj/mol

562

431

366

299

3. Sifat kimia Halogen a. Reaksi halogen dengan air Percobaan Reaksi halogen dengan air ini tidak dipraktikumkan karena kurang tersedianya bahan yang ada d laboratorium . Pembahasan yang ada di laporan ini diambil dari literatur. Pertama dibuat air klor, dengan mereaksikan antara KmnO4 dengan HCl pekat. Dari reaksi ini dihasilkan gas klor (Cl 2) menurut persamaan reaksi 2KMnO4 (aq) + 16 HCl (aq)

2 MnCl (s) + KCl (aq) + 5 Cl2 (g)

Kemudian, gas klor yang dialirkan kedalam air melalui pipa penyalur, sehingga akan diperoleh air klor. Air klor yang dihasikan, pH-nya tidak dapat diukur karena pereaksian klor dengan air secara termodinamika dapat terjadi, tetapi berlangsung secara lambat karena memiliki energi aktifasi yang tinggi, hal ini (tidak terukurnya pH) juga dikarenakan adanya ion positif H 3O+ yang bereaksi dengan ion Cl-. Tidak terdeteksinya pH diperlihatkan pada perubahan kertas lakmus (merah dan biru) menjadi putih. Persamaan reaksi yang terjadi jika air klor direaksikan dengan air. Cl2 (aq) + 2H2O (l)

H3O+ (aq) + Cl- (aq) + HClO (aq)

10

b. Kelarutan Halogen dalam Karbontetraklorida Hasil pengamatan yang diperoleh dari penambahan karbon tetraklorida pada klor ini adalah

Klor tidak larut dalam karbontetraklorida, Larutan

membentuk 2 lapisan, lapisan paling bawah berbentuk Kristal, bagian tengah berbentuk gel, dan lapisan atas berbentuk larutan bening. Kelarutan halogen pada pelarut organik dari atas ke bawah semakin besar, karena Cl berada d atas pada golongan halogen maka kelarutannya kecil pada CCl4. Kemungkinan inilah yang menyebabkan klor tidak larut dalam karbontetraklorida (CCl4). 4. Pembuatan Senyawa Halogen Pada pembuatan senyawa halogen seharusnya ada 3 percobaan yaitu pembuatan kaporit ,kalium klorat, dan pembuatan asam bromide, tetapi karena kurang tersedianya bahan yang ada pada laboratorium praktikan hanya melakukan percobaan pembuatan asam bromida. 1) Pembuatan kaporit [Ca(CIO)2] Pada percobaan ini tidak dipraktikumkan karena kekurangan bahan/zat. Kaporit atau kalsium hipoklorit adalah senyawa berbentuk padatan putih yang siap didekomposisi di dalam air untuk kemudian melepaskan oksigen dan klorin. Kalsium hipoklorit biasa digunakan sebagai agen pemutih atau disinfektan. Senyawa ini juga sering digunakan sebagai pemutih kertas dan tekstil pada industri. persamaan reaksinya pembuatan kaporit adalah sebagai berikut : CaO(s)+H2O(l)

Ca(OH)2(aq)+ Cl2(g)

Ca(OH)2(aq)

Ca(OCl)2 + H2

2) Pembuatan kalium khorat Pada percobaan ini tidak di praktiumkan karena kekurangan bahan/ zat. KClO3 adalah suatu senyawa yang mengandung kalium, klorida dan oksigen Dalam bentuk murni, KClO3 berupa kristal monoklinik berwarna putih dan

11

digolongkan dalam senyawa oksidator kuat. KClO3 sedikit larut dalam air dingin dan segera larut dalam air panas, tetapi tidak larut dalam alkohol. Pembuatan kalium klorat, reaksinya adalah sebagai berikut : KOH(aq)+ Cl2(g)+O2(g)

KClO3(s)+ HCl

Pada pembuatan asam bromida terlihat ada uap yang dihasilkan pada tabung reaksi yang berisi 0,5 ml KBr dan 0,5 ml asam pospat dipanaskan, uap tersebut terlihat pada dinding tabung reaksi berwarna hijau kecoklatan. Tetapi belum sampai saat gas tersebut sampai ke tabung reaksi yang berisi perak nitrat, campuran 0,5 ml KBr dan 0,5 ml asam pospat ini sudah habis saat dipanaskan selama 6 menit 3 detik. Hal ini dikarenakan karena pipa penyalur gas yang terlalu panjang dan sedikitnya larutan KBr dan asam pospat yang digunakan. Reaksi yang terjadi pada percobaan ini yaitu : KH2PO4 + HBr KBr + H3PO4 HBr yang terbentuk ini seharusnya bereaksi dengan perak nitrat membentuk asam nitrat dan ada endapan garam perak bromide, reaksinya sebagai berikut:

HBr + AgNO3

V.

HNO3 + AgBr

Kesimpulan 5.1. Kesimpulan  Halogen digolongkan

sebagai

pengoksidator

kuat

karena



kecenderungannya mudah mengikat elektron atau mudah tereduksi. Kelarutan unsur halogen cenderung semakin kecil F>CL>Br>I

 

karena di pengaruhi kekuatan ikatan dan polaritas ikatan. Tingkat kepolaran halogen dari atas kebawah semakin berkurang. Sifat fisik halogen yang paling mudah diamati adalah waranawarna unsur halogen yaitu F = kuning muda, Br = merah kecoklatan, K=hijau dan I = violet kehitaman.



12

5.2. Saran Seharusnya larutan volume KBr dan asam pospat yang digunakan pada percobaan ini lebih dari 0,5 ml agar tidak cepat habis saat dipanaskan.

VI.

Daftar Pustaka



Firdaus.2011.Alkil Halida.makassar:UNHAS Makassar



H.petrucci,Ralph.1987.Kimia Dasar.Jakarta : erlangga



Saito,Taro.2004, Buku teks kimia anorganik online.Jepang:Kanagawa University



Tim Kimia anorganik.2014,Penuntun Praktikum Kimia Anorganik. Jambi : Universitas Jambi

13