« »
« »
« »
.

Kamis, 31 Mei 2012

"KARAKTERISTIK UNSUR-UNSUR HALOGEN"

PERCOBAAN III
KARAKTERISTIK UNSUR-UNSUR HALOGEN
I.              Tujuan
Adapun tujuan dilakukannya percobaan ini yaitu agar mahasiswa dapat mempelajari sifat-sifat unsur halogen dan senyawanya.
II.           Dasar Teori
Halogen adalah unsur-unsur golongan VIIA atau sekarang lebih dikenal dengan golongan 17 dalam  tabel sistem periodik unsur, yang mempunyai elektron valensi 7 pada subkulit ns²np.  Istilah  halogen  berasal dari istilah ilmiah bahasa Perancis dari abad ke-18 yang diadaptasi dari bahasa Yunani, yaitu halo genes yang artinya ‘pembentuk garam’ karena unsur-unsur tersebut dapat bereaksi dengan logam membentuk garam. Halogen merupakan sekumpulan unsur nonlogam  yang saling berkaitan erat, lincah, dan berwarna terang. Dan secara alamiah bentuk molekulnya diatomik.

Untuk mencapai keadaan stabil (struktur elektron gas mulia) atom-atom ini cenderung menerima satu elektron dari atom  lain atau dengan  menggunakan  pasangan elektron secara bersama hingga membentuk ikatan kovalen. Atom  unsur halogen sangat mudah menerima elektron dan  membentuk ion bermuatan negatif satu. Ion negatif disebut ion halida, dan garam yang terbentuk oleh ion ini disebut halida.
Halogen digolongkan sebagai pengoksidator kuat karena kecenderungannya membentuk  ion negatif. Selain itu, halogen adalah golongan yang paling reaktif karena unsur-unsurnya memiliki konfigurasi elektron pada subkulit ns2 np5.
Golongan  halogen  terdiri dari beberapa unsur yaitu Fluorin (F), Klorin (Cl), Bromin (Br), Iodin (I), Astatin (At) dan unsur Ununseptium yang belum diketahui dengan jelas (Anonim, 2010).
a.    Fluor
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
b.   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.
c.    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.
d.   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.
e.    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 (Raharjo, 2010)
Sifat-Sifat Unsur Halogen
1.    Sifat fisik unsur halogen
·         Flourin dan klorin berwujud gas pada suhu ruangan sebab titik didih dan titik leleh/beku yang lebih rendah dari suhu ruangan (25oC).
·         Bromin memiliki titik didih lebih tinggi dari suhu ruangan, sedangkan titik lelehnya lebih rendah sehingga berwujud cair.
·         Iodin berwujud padat karena titik didih dan titik bekunya lebih tinggi.
·         Kelarutan halogen dalam air dalam satu golongan dari atas kebawah kelarutannya semakin kecil karena bertambahnya massa atom relatif. Tetapi, flourin tidak larut tetapi bereaksi:
2F2 + 2H2O → 4HF + O2
·         Sedangkan bromin kelarutannya paling besar karena berwujud cair (paling mudah larut). Iodin sukar larut dalam air. Agar iodin larut dengan baik, ditambahkan garam KI. Reaksi:
I2 + KI → KI
2.    Sifat kimia unsur halogen         
·         Jari-jari atom dari atas ke bawah dalam tabel periodik semakin bertambah karena jumlah kulit terisi elektron semakin banyak.
·         Jari-jari ion lebih besar dari jari-jari atom karena akan menerima elektron sehingga kulitnya terisi penuh.
·         Elektronegatifitas dari F sampai I semakin kecil karena jari-jarinya semakin besar sehingga akan terletak jauh terhadap inti maka elektron akan sulit untuk diterima.
·         Energi ionisasi dari atas ke bawah semakin kecil karena jika jari-jari atom kecil, lebih dekat dengan inti, energi ionisasinya semakin kuat/besar.
Urutan sifat kereaktifan halogen dapat dilihat dari beberapa reaksi sebagai berikut:
Data potensial reduksi:
F2 + 2e→  2F-                           Eo= +2,87 Volt
Cl2 + 2e-  →  2Cl-                       Eo= +1,36 Volt
Br2 + 2e- →  2Br-                        Eo= +1,06 Volt
I2 + 2e- →  2I-                             Eo= +0,54 Volt
Potensial reduksi F2 paling besar sehingga akan mudah mengalami reduksi dan disebut oksidator terkuat. Sedangkan terlemah adalah I2 karena memiliki potensial reduksi terkecil.
·         Sifat oksidator: F2 > Cl2 > Br2 > I2
·         Sifat reduktor : I- > Br- > Cl- > F-
Reduktor terkuat akan mudah mengalami oksidasi mudah melepas elektron ion iodida paling mudah melepas elektron sehingga bertindak sebagai reduktor kuat (Anonim, 2010).



III.        Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah sebagai berikut:
A.      Alat
Ø Tabung reaksi
Ø Rak tabung reaksi
Ø Spatula
Ø Pipet tetes
Ø Kertas saring

B.       Bahan
Ø Larutan NaOH 0,001 M
Ø Larutan AgNO3 0,01 M
Ø Larutan KI 0,1 M
Ø Larutan KBr 0,5 M
Ø Larutan KCl 0,5 M
Ø Larutan KF 0,5 M
Ø Larutan (NH4)Fe(SO4)3 0,1 M
Ø Larutan HCl pekat
Ø Padatan KmnO4
Ø Padatan MnO2
Ø Larutan CHCl3
Ø Indikator pp


 

IV.        Prosedur Kerja
Adapun prosedur kerja yang dilakukan pada percobaan ini adalah sebagai berikut:
D1.  Pembuatan Unsur Halogen
1.    Menyiapkan 2 buah tabung reaksi, kemudian memberi label 1 dan 2 pada tabung reaksi.
2.    Memasukkan 0,5 g MnO2 pada tabung reaksi 1 dan 0,5 g KMnO4 pada tabung reaksi 2.
3.    Menyiapkan 2 lembar kertas saring, kemudian meneteskan larutan NaOH 0,001 M dan larutan indikator pp pada bagian tengah kertas saring tersebut.
4.    Menambahkan 1 mL HCl pekat pada tabung reaksi 1 dan 2, kemudian menutup     permukaan tabung tersebut dengan kertas saring.
5.    Mengamati perubahan yang terjadi pada larutan dan kertas saring.
6.    Mencatat data yang diperoleh ke dalam tabel hasil pengamatan.
D2. Uji Sifat-sifat Unsur Halogen
1.    Menyiapkan 4 buah tabung reaksi, kemudian beri label 1, 2, 3, dan 4.
2.    Memasukkan 2,5 mL larutan AgNO3 0,1 M pada setiap tabung reaksi, selanjutnya:
-       Pada tabung reaksi 1, menambahkan 2,5 mL larutan KF 0,5 M
-       Pada tabung reaksi 2, menambahkan 2,5 mL larutan KCl 0,5 M
-       Pada tabung reaksi 3, menambahkan 2,5 mL larutan KBr 0,5 M
-       Pada tabung reaksi 4, menambahkan.2,5 mL larutan KI 0,1 M
3.    Mengocok keempat tabung reaksi tersebut dan mengamati perubahan yang terjadi pada setiap tabung reaksi.
4.    Menyiapkan 4 buah tabung reaksi lain, kemidian memberi label 5, 6, 7 dan 8.
5.    Memasukkan 2,5 mL larutan (NH4)Fe(SO4)3 dan 0,5 mL larutan NaOH 0,1 M pada  setiap tabung reaksi.
-       Pada tabung reaksi 5, menambahkan 2,5 mL larutan KF 0,5 M
-       Pada tabung reaksi 6, menambahkan 2,5 mL larutan KCl 0,5 M
-       Pada tabung reaksi 7, menambahkan 2,5 mL larutan KBr 0,5 M
-       Pada tabung reaksi 8, menambahkan.2,5 mL larutan KI 0,1 M
6.    Kemudian mengamati perubahan yang terjadi pada setiap tabung reaksi.
7.    Menambahkan 0,5 mL larutan CHCl3 pada tabung reaksi 5, 6, 7 dan 8, lalu mengocok keempat tabung reaksi tersebut dan mengamati perubahan yang terjadi pada setiap tabung reaksi.
8.    Mencatat data yang diperoleh ke dalam tabel hasil pengamatan.


 



V.           Hasil Pengamatan
Adapun hasil yang diperoleh pada percobaan ini adalah sebagai berikut:
NO
Perlakuan
Hasil
D1








D2
Pembuatan Unsur Halogen
a.    MnO2
-   NaOH + kertas saring + indikator pp
-   MnO2 + HCl (ditutupi dengan kertas saring)
b.   KmnO4
-   NaOH + kertas saring + indikator pp
-   KmnO4 + HCl (ditutupi dengan kertas saring)
Uji Sifat Unsur-Unsur Halogen
a.    AgNO3(aq)  + KF(aq)
b.   AgNO3(aq)  + KCl(aq)
c.    AgNO3(aq)  + KBr(aq)
d.   AgNO3(aq)  + KI(aq)
e.    - Fe(III)  +  NaOH(aq)

-   Fe(III) + NaOH(aq) + KF(aq)
-   Fe(III) + NaOH(aq) + KF(aq) + CHCl3(aq)
f.    - Fe(III)  +  NaOH(aq)

-   Fe(III) + NaOH(aq) + KCl(aq)

-   Fe(III) + NaOH(aq) + KCl(aq) + CHCl3(aq)
g.   - Fe(III)  +  NaOH(aq)

-   Fe(III) + NaOH(aq) + KBr(aq)
-   Fe(III) + NaOH(aq) + KBr(aq) + CHCl3(aq)
h.   - Fe(III)  +  NaOH(aq)

-   Fe(III) + NaOH(aq) + KI(aq)

-   Fe(III) + NaOH(aq) + KBr(aq) + CHCl3(aq)

-    Hitam
-    Kertas berwarna merah muda
-    Warna pada kertas saring lama-kelamaan hilang
-    Ungu
-    Kertas berwarna merah muda
-    Warna pada kertas saring langsung menghilang

-   Larutan bening
-   Terdapan endapan putih +
-   Terdapan endapan putih ++
-   Terdapan endapan putih +++
-   Warna kuning menjadi lebih pekat
-   Warna menjadi putih keruh
-   Terbentuk dua lapisan
-   Warna kuning menjadi lebih pekat
-   Larut dan larutannya berwarna kuning
-   Terbentuk dua lapisan
-   Warna kuning menjadi lebih pekat
-   Warna tetap kuning
-   Terbentuk dua lapisan
-   Warna kuning menjadi lebih pekat
-   Warna larutan berubah dari kuning menjadi merah
-   Warna larutan merah dan CHCl3 melarut
v  Persamaan Reaksi
D1. Pembuatan Unsur halogen
·      MnO2 + 4H+  + 2e-                       Mn2+  + 2H2O
 2Cl                     Cl2 + 2e-
MnO2  +  2Cl-  + 4H+                               Mn2+  +  2H2O  +Cl2

·      MnO4-  + 8H+  +  5e-                    Mn2+  + 4H2O     (x2)
                           2Cl-                    Cl+ 2e-             (x5)


 
2MnO4- +  16H+  + 10e-                           2Mn2+  + 8H2O
 10Cl-                           5Cl2  + 10e-


 
2MnO4-  + 16H+  + 10Cl2                         2Mn2+ + 8H2O  + 55Cl2
D2. Uji Sifat Unsur-Unsur Halogen
·       AgNO3(aq)  + KF(aq)                       AgF(s)  +  KNO3(aq)
AgNO3(aq)  + KCl(aq)                     AgCl(s)  + KNO3(aq)
AgNO3(aq)  + KBr(aq)                     AgBr(s)  + KNO3(aq)
AgNO3(aq)  + KI(aq)                        AgI(s)     + KNO3(aq)

·      FeCl3(aq)  +  3NaOH(aq)                                       Fe(OH)3(s)  + 3NaCl(aq)
Fe(OH)3(s)   + 3KF(aq) + CHCl3(aq)             tidak bereaksi
Fe(OH)3(s)   + 3KBr(aq)  + CHCl3(aq)                      tidak bereaksi
Fe(OH)3(s)   + 3KCl(aq) +  CHCl3(aq)                       tidak bereaksi
Fe(OH)3(s)   +  3KI(aq)                               FeI3(aq) + 3KOH(aq)

FeI3(aq)  + NaOH(aq)  +  CHCl3(aq)                            Fe2(aq)   + I2(g)   + NaI(aq) 



VI.        Pembahasan
Unsur golongan VIIA ini merupakan unsur nonlogam paling reaktif. Unsur-unsur ini tidak ditemukan di alam dalam keadaan bebas, melainkan dalam bentuk garamnya. Oleh karena itu unsur-unsur nonlogam ini dinamakan halogen, yang berasal dari kata halo genes yang artinya pembentuk garam. Unsur nonlogam yang termasuk ke dalam golongan Halogen yaitu Fluor (F2), Klor (Cl2), Brom (Br2), Iodium (I2), dan Astatin (At2). Halogen digolongkan sebagai pengoksidator kuat karena kecenderungannya membentuk  ion negatif. Selain itu, halogen adalah golongan yang paling reaktif karena unsur-unsurnya memiliki konfigurasi elektron pada subkulit ns2 np5 (Anonim, 2010).
Percobaan ini dilakukukan bertujuan agar mahasiswa dapat mempelajari sifat-sifat unsur halogen dan senyawanya. Percobaan ini terbagi atas dua prosedur utama, yaitu pembuatan unsur halogen dan uji sifat unsur-unsur halogen. Secara ringkas pembahasan pada percobaan ini dapat diuraikan sebagai berikut:
A.      Pembuatan unsur halogen
Pada perlakuan ini, pertama-tama memasukkan 0,5 gram MnO2 dan KmnO4 ke dalam dua tabung yang berbeda. Setelah itu ditambahkan HCl pekat   yang ditambahkan dengan HCl pekat pada masing-masing tabung. Kemudian menutup ke dua tabung tersebut dengan menggunakan kertas saring yang telah ditetesi dengan NaOH dan larutan indikator pp, Dimana indikator pp apabila diteteskan pada larutan basa akan berubah warna menjadi merah muda. Adapun tujuan ditutupi kertas saring yaitu untuk menunjukan apakah larutan tersebut dapat dikatakan bersifat asam atau basa dan juga untuk mengetahui keberadaan gas Cl2. Pada proses ini, terlihat kertas saring pada kedua tabung reaksi yang awalnya berwarna merah muda berubah menjadi putih. Namun pada tabung I warna kertas saringnya pertama merah muda dan berubah menjadi putih kembali secara cepat dan pada tabung II Warna kertas saringnya pertama merah muda dan berubah menjadi putih kembali secara lambat. Perubahan warna tersebut menandakan bahwa dalam  tabung reaksi tersebut positif terdapat gas Cl2, dimana gas Cl2  bereaksi dengan ion Na+  pada senyawa NaOH yang menghasilkan garam NaCl, sehingga sifat basa kuat dari NaOH pada kertas saring ternetralisasi oleh HCl pekat yang bersifat asam  kuat (Walanda, K. Daud. 2007).
Adanya perbedaan perubahan warna yang terjadi dikarenakan MnO4 lebih bersifat oksidator kuat dibanding dengan MnO2 yang dapat dilihat dari data potensial elektrode. Adapun warna yang terbentuk pada larutan ini menandakan bahwa terdapat adanya kandungan iodin. Iodin dapat membentuk senyawa-senyawa oksihalogen, dengan unsur halogen yang memiliki bilangan oksidasi +1, +3, +5 dan +7.
Pada perlakuan ini, terjadi reaksi redoks dimana pada tabung reaksi pertama yang berisi MnO2, MnO2 berfungsi sebagai okasidator yang mengoksidasi Cl sehingga bilangan oksidasi Cl meningkat dari -1 menjadi 0, sedangkan Mn sendiri mengalami reaksi reduksi dengan penurunan bilangan oksidasi dari +4 menjadi +2. Sedangkan pada tabung reaksi kedua yang berisi KmnO4, KMnO4 juga berfungsi sebagai oksidator sama dengan MnO2. KMnO4 akan mengoksidasi Cl sehingga Cl mengalami reaksi oksidasi yang ditandai dengan perubahan bilangan oksidasi dari  -1 menjadi 0. Sedangkan Mn pada KMnO4 mengalami reaksi reduksi dengan perubahan bilangan oksidasi dari +7 menjadi +2 (Anonim, 2010).
B.       Uji Sifat-Sifat Unsur Halogen
Pada perlakuan pertama ini, digunakan 4 buah tabung reaksi. Pada tabung pertama mereaksikan KF dengan AgNO3 adapun larutan yang diperoleh yaitu berwarna bening. Pada tabung 2 yaitu mereaksikan KCl dengan AgNO3 larutan yang terbentuk keruh dan endapannya sedikit. Pada tabung ketiga, KBr direaksikan dengan AgNO3 larutan yang terbentuk keruh dan endapannya lebih banyak dibanding tabung sebelumnya. Pada tabung 4 mereaksikan KI dengan AgNO3 larutan sangat keruh dari tabung 3 dan terdapat endapan yang juga lebih banyak dari sebelumnya. Adapun pereaksi AgNO3 yang digunakan untuk mengendapkan unsur-unsur halogen. Berdasarkan persamaan reaksi, dapat dilihat bahwa ketika KF, KCl, KBr dan KI direaksikan dengan AgNO3 maka masing-masing akan membentuk endapan AgF, AgCl, AgBr, dan AgI yang sukar larut sehingga pada keempat tabung tersebut terbentuk endapan. Akan tetapi, dari hasil pengamatan pada tabung 1 yaitu KF direaksikan dengan AgNO3 tidak terbentuk endapan berbeda dengan keempat tabung lainnya. Hal ini disebabkan kerena pada unsur halogen, F merupakan unsur yang paling elektronegatif sehingga lebih besar kemampuannya untuk menerima 1 elektron yang dilepas oleh Ag+ membentuk AgCl. Keelektronegatifan dalam unsur halogen berkurang dari atas kebawah maka dari percobaan dapat dilihat tingkat kelarutan pada setiap tabung dimana tabung 4 lebih keruh atau lebih banyak terbentuk endapan dibandingkan tabung 3, sedangkan tabung 3 lebih keruh dari tabung 2, dan tabung 2 lebih keruh dari tabung 1. Adapun  susunan keelektronegatifan dari unsur halogen adalah sebagai berikut : F > Cl > Br > I (Anonim, 2010).
Pada perlakuan kedua ini, pertama-tama menyediakan 4 buah tabung reaksi, dan pada masing-masing tabung mereaksikan larutan FeCl3 dengan NaOH. Pada saat direaksikan, larutannya bening kekuningan. Setelah itu pada tabung 1, ditambahkan dengan larutan KF dimana hasil yang diperoleh larutannya kuning muda. Kemudian ditambahkan lagi dengan CHCl3 dimana hasil yang diperoleh yaitu terbentuk dua lapisan. Pada tabung 2, ditambahkan dengan larutan KCl menghasilkan larutannya bening kekuningan. Setelah itu ditambahkan lagi dengan CHCl3 dimana hasil yang diperoleh yaitu terbentuk dua lapisan. Pada tabung 3, ditambahkan dengan larutan KBr dimana menghasilkan larutan kuning bening. Setelah itu ditambahkan dengan larutan CHCl3 dimana hasil yang diperoleh yaitu terbentuk dua lapisan. Pada tabung reaksi 4, ditambahkan dengan larutan KI menghasilkan larutan merah bata. Kemudian ditambahkan lagi dengan larutan CHCl3 dan hasil yang diperoleh yaitu terbentuk dua lapisan, dimana larutan CHCl3 tidak menyatu.
Dari data yang diperoleh maka dapat diketahui pula tingkat kepolaran berkurang dari F ke I. Maka dari itu endapan yang paling banyak terbentuk yaitu pada KI, dimana ion I- lebih bersifat non polar apabila bereaksi dengan CHCl3 mengahsilkan endapan yang lebih banyak CO2 terbentuk endapan I2. Adapun digunakannya pereaksi FeCl3 yaitu untuk menghasilkan adanya koloid. Adapun koloid yang terbentuk yaitu Fe(OH)­. Halogen lebih mudah larut dalam pelarut non polar seperti karbon tetraklorida atau kloroform. Dalam pelarut tak beroksigen seperti karbon tetraklorida (CCl4) dan kloroform (CHCl­3) (Walanda K. Daud, 2007).




VII.      Kesimpulan
Berdasarkan tujuan dan hasil pengamatan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1.    Kelarutan unsur halogen cenderung semakin kecil F > Cl > Br > I karena dipengaruhi oleh pengaruh keelektronegatifan dan polaritas ikatan.
2.    Kekeruhan unsur halogen dari atas ke bawah dalam satu golongan cenderung semakin besar F < Cl < Br < I.
3.    Unsur halogen dapat bereaksi dengan hampir semua unsur lain, baik logam maupun      non logam.
·         Dengan unsur logam, halogen akan membentuk garam yang merupakan senyawa     ionik.
·         Dengan unsur bukan logam atau non logam, halogen membentuk       senyawa  kovalen.





 
Daftar Pustaka

Anonim, 2010. Pembuatan Natrium Tiosulfat.
http://putrikeongdanpangerankudaputih.blogspot.com/2010/10/pembuatan-natrium-tiosulfat.html. Diakses : 17 November 20ll.

Penanggung Jawab Mata Kuliah, 2011. Penuntun Praktikum Kimia Anorganik I.
            FKIP UNTAD. Palu.

Raharjo, Alip. 2010. Kimia Unsur Sifat-Sifat Halogen.
            Diakses : 17 November 20ll.

Walanda, K. Daud. 2007. KIMIA ANORGANIK I Kimia Unsur Non Logam.
Palu : UNTAD Press.

1 komentar:

  1. mohon dicari rumus reaksinya pembuatan unsur astatin

    BalasHapus